FR2490864A1

FR2490864A1 - Systeme de refroidissement de surregenerateur a neutrons rapides

Info

Publication number: FR2490864A1
Application number: FR8115343A
Authority: FR
Inventors: Syuichi Sasaki; Junichi Yano
Original assignee: Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
Current assignee: Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
Priority date: 1980-08-09
Filing date: 1981-08-07
Publication date: 1982-03-26
Also published as: FR2490864B1

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN SYSTEME DE REFROIDISSEMENT AU SODIUM LIQUEFIE D'UN SURREGENERATEUR A NEUTRONS RAPIDES. CE SYSTEME COMPREND UNE PARTIE DE GENERATION DE CHALEUR, PAR EXEMPLE UNE PILE ATOMIQUE 1, ET UNE PARTIE DE RECEPTION DE CHALEUR, PAR EXEMPLE UN ECHANGEUR 2, RELIEES ENTRE ELLES PAR DEUX CONDUITES 3, 4 . UN DISPOSITIF 7 D'ELIMINATION DES IMPURETES DU SODIUM LIQUEFIE EST BRANCHE SUR LA CONDUITE 4. DOMAINE D'APPLICATION : SURREGENERATEURS NUCLEAIRES.

Description

L'invention concerne un système de refroidissement primaire conçu pour transmettre l'énergie thermique produite dans le coeur d'un surrégénérateur à un échangeur de chaleur par l'utilisation de sodium liquéfié comme milieu de refroidissement, ou bien un système de refroidissement secondaire conçu pour transmettre l'énergie thermique prélevée par un échangeur de chaleur à un évaporateur par l'utilisation de sodium liquéfié comme milieu de refroidissement.

Dans un système de refroidissement où de l'énergie thermique est transmise à un échangeur de chaleur ou à un évaporateur au moyen de sodium liquéfié, si des impuretés produites dans le système de refroidissement se mélangent au sodium liquéfié pendant la circulation de ce dernier dans le système, les impuretés adhèrent à une barre de combustible du coeur du surrégénérateur ou à l'échangeur de chaleur, de sorte que la vitesse de transmission de chaleur au niveau de la barre de combustible ou de l'échangeur peut diminuer. De plus, si de telles impuretés adhèrent à la barre de combustible ou à l'échangeur de chaleur, le sodium liquéfié ne peut circuler de façon régulière dans le système de refroidissement, de sorte que la perte de pression peut augmenter et entraîner une diminution du débit d'écoulement du sodium liquéfié.L'une ou l'autre de ces conditions défavorables, dues à l'adhérence d'impuretés à la barre de combustible ou à l'échangeur de chaleur, peut provoquer une diminution du rendement de la transmission de l'énergie thermique de la partie générant la chaleur à celle la recevant.

L'invention a pour objet un système de refroidissement conçu pour transmettre de l'énergie thermique d'une partie générant de la chaleur à une partie recevant de la chaleur au moyen de sodium liquéfié, utilisé de manière recyclée lors du fonctionnement d'un surrégénérateur à neutrons rapides.

L'invention a également pour objet un système de refroidissement conçu pour accroître le rendement de transmission de l'énergie thermique d'une partie générant de la chaleur à une partie recevant de la chaleur par purification de sodium liquéfié qui peut circuler dans des conduites montées entre la partie générant la chaleur et la partie recevant la chaleur afin de les faire communiquer pour que l'énergie thermique puisse être transmise de la première à la seconde.

Selon l'invention, le sodium liquéfié utilisé pour la transmission de l'énergie thermique dans un système de refroidissement de surrégénérateur est purifié pendant qu'il s'écoule ou circule dans le système de refroidissement et, dans le cas où des impuretés produites dans ce système se mélangent au sodium circulant dans ce dernier, elles sont immédiatement éliminées, de sorte qu'elles ne peuvent adhérer aux barres de combustible du coeur du surrégénérateur ou à l'échangeur de chaleur. Par conséquent, le rendement de la transmission de chaleur au niveau des barres de combustible et de l'échangeur de chaleur n'est pas affecté par les impuretés produites dans le système de refroidissement, mais il est maintenu à une valeur élevée, et la perte de pression apparaissant dans l'écoulement de sodium liquéfié est maintenue à une faible valeur.Par conséquent, le rendement de la transmission de l'énergie thermique de la partie générant de la chaleur à celle la recevant est maintenu à une valeur élevée.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels
la figure 1 est un schéma d'un surrégénérateur à neutrons rapides
la figure 2 est une coupe verticale schématique d'un dispositif d'élimination des impuretés
la figure 3 est une vue en plan d'un élément filtrant
la figure 4 est un graphique montrant la solubilité des impuretés contenues dans le sodium liquéfié utilisé pour la transmission de l'énergie thermique
la figure 5 est une coupe verticale schématique d'une autre forme de réalisation du dispositif d'élimination des impuretés, différente de celle montrée sur la figure 2
la figure 6 est une coupe verticale schématique partielle d'une section du dispositif d'élimination des impuretés montré sur la figure 5, cette section étant cependant différente de la section équivalente du dispositif représenté sur la figure 5 ; et
la figure 7 est une coupe verticale schématique d'une autre forme de réalisation du dispositif d'élimination des impuretés, différente de celles montrées sur les figures 2 et 5, et équipée d'un dispositif de lavage.

La figure 1 représente schématiquement un surrégénérateur à neutrons rapides qui comprend une pile atomique 1 dont le coeur doit être refroidi par du sodium liquéfié. Un système de refroidissement primaire au sodium (ctest- à-dire un système de refroidissement utilisant du sodium) est relié à la pile'atomique. La pile atomique 1 constitue la partie génératrice de chaleur du système de refroidissement primaire au sodium.Le système de refroidissement primaire au sodium comprend en outre une première conduite 3 permettant l'écoulement du sodium liquéfié dont la température a été élevée dans la pilè atomique 1, un échangeur 2 de chaleur qui assume la fonction de partie de réception de la chaleur du système de refroidissement primaire au sodium et qui reçoit le sodium liquéfié arrivant par la première conduite 3, et une seconde conduite 4 au moyen de laquelle le sodium liquéfié, dont la température a été abaissée par ltéchangeur 2 de chaleur, retourne à la pile atomique 1. La seconde conduite 4 comporte une vanne 6 permettant de régler le débit d'écoulement du sodium liquéfié et une pompe 5 destinée à faire monter le sodium liquéfié jusqu'à la pile atomique 1.Un dispositif 7 d'élimination des impuretés, présentant une entrée 8 et une sortie 9, est également relié à la seconde conduite 4 au moyen de conduits 10 et 11. Le conduit 10 porte une vanne 12 de réglage de débit d'écoulement, analogue à la vanne 6. Bien que l'entrée 8 et la sortie 9 du dispositif 7 d'élimination d'impuretés soient reliées à la seconde conduite 4 dans la forme de réalisation de lafigure 1, si la perte d'énergie thermique n'est pas importante, il est possible de relier l'entrée 8 et la sortie 9 du dispositif 7 à la première conduite 3, ou bien de relier l'entrée 8 à la première conduite 3 et la sortie 9 à la seconde conduite 4, ou encore de relier l'entrée 8 à la seconde conduite 4 et la sortie 9 à la première conduite 3.

Un système de refroidissement secondaire au sodium est relié à l'échangeur 2 de chaleur du système de refroidissement primaire au sodium. Le système de refroidissement secondaire au sodium comprend une première conduite 16 reliant le système de refroidissement secondaire à l'échan- geur 2 de chaleur du système de refroidissement primaire, un évaporateur 15 qui assume la fonction de partie recevant la chaleur du système de refroidissement secondaire, et une seconde conduite 17 reliée à l'échangeur 2 de chaleur.

La seconde conduite 17 porte une vanne 19 de réglage du débit d'écoulement et une pompe 18. Un dispositif 20 d'élimination des impuretés, présentant une entrée 21 et une sortie 22, est également relié à la seconde conduite 17 par des conduits 23 et 24. Le conduit 23 comporte une vanne 25 de réglage du débit d'écoulement, analogue à la vanne 19.

Etant donné que les éléments du système de refroidissement secondaire au sodium sont analogues, en ce qui concerne les fonctions et les réalisations, aux éléments du système de refroidissement primaire au sodium, la description portera sur les éléments du système primaire, sans être répétée pour les éléments du système secondaire. il convient cependant de noter que l'échangeur 2 de chaleur du système primaire se comporte également comme une partie de génération de chaleur pour le système secondaire, alors que pour le système primaire, l'échangeur 2 de chaleur se comporte comme une partie de réception de la chaleur.

Un circuit hydraulique est relié au système de refroidissement secondaire au sodium. Ce circuit hydraulique comprend une conduite 27 dans laquelle circule de la vapeur d'eau, une turbine 26, une conduite 28 qui permet à la vapeur d'eau et à l'eau de circuler, et une pompe 29 d'alimentation en eau montée sur la conduite 28.

Comme représenté sur les figures 2 et 3, le dispositif 7 d'éliminationdes impuretés du circuit de refroidissement primaire au sodium comprend une section 31 d'extraction placée vers le côté de l'entrée 8 du dispositif 7 et une section d'élimination placée vers le côté de la sortie 9 du dispositif 7. La section 31 d'extraction du dispositif 7 d'élimination des impuretés comprend une enveloppe cylindrique creuse 33 qui délimite un espace intérieur 34 permettant l'écoulement du sodium liquéfié.La section 31 d'extraction comporte un dispositif 35 de refroidissement qui comprend plusieurs ailettes fixées à la surface circonférentielle extérieure de l'enveloppe cylindrique 33, dans la direction axiale de cette dernière, et entourées d'un capot 36 afin qu'un courant forcé d'air de refroidissement (c'est-à-dire l'air ambiant dont la température est d'environ 200C) circule entre les ailettes et le capot 36, dans une direction indiquée par la flèche 37, ou bien afin que l'air de refroidissement s'écoule naturellement entre les ailettes et le capot, dans la direction indiquée, pour que le sodium liquéfié passant dans l-'enveloppe cylindrique 33 puisse être refroidi.Bien que la figure 2 représente le dispositif 35 de refroidissement comme étant constitué de plusieurs ailettes, ce dispositif peut comprendre un serpentin placé dans l'espace intérieur 34 de l'enveloppe 33 afin de refroidir le sodium liquéfié s'écoulant dans ce dernier, ou bien le dispositif peut être de tout autre type convenable.

La section 32 d'élimination du dispositif 7 comprend une enveloppe cylindrique creuse 40 réalisée d'une seule pièce avec l'enveloppe 33 de la section 31 d'extraction et présentant un espace intérieur 41 dans lequel le sodium liquéfié peut circuler. L'enveloppe cylindrique 40 est de préférence réalisée en matière non magnétique. Un élément filtrant 44 est disposé dans l'espace intérieur 41 de l'enveloppe cylindrique 40.Comme représenté sur la figure 3, l'élément filtrant 44 est de réalisation maillée et il comprend plusieurs organes de filtration (un seul étant monté sur la figure 3), également de réalisation maillée, disposés en couches, dans la direction axiale de l'enveloppe cylindrique 40.-Cependant, il n'est pas indispensable que l'élément filtrant 44 soit de réalisation maillée, mais cet élément peut être réalisé en laine d'acier ou en toute autre matière convenable, ne présentant pas un aspect maillé. Dans la forme de réalisation représentée, l'élément filtrant 44 est réalisé en une matière magnétique, à savoir en acier inoxydable à la ferrite, bien que toute autre matière magnétique convenable puisse être utilisée.L'élément filtrant 44 est maintenu en position fixe au moyen d'un organe 43 de maintien à structure maillée, supporté par une bague 42 fixée à la surface intérieure de l'enveloppe cylindrique 40. Un générateur 45 de champ magnétique comprend un électroaimant dans la forme de réalisation décrite, bien qu'un aimant permanent puisse être utilisé dans le dispositif 45 à la place d'un électro-aimant. Ce dispositif 45 est destiné à produire un champ magnétique au niveau de l'élément filtrant 44 dans la section 32, ou dans la direction axiale de l'enveloppe cylindrique 40. Cependant, le générateur 45 de champ magnétique peut être conçu pour produire un champ magnétique dans la direction transversale à l'axe de l'enveloppe cylindrique 40 (par exemple perpendiculaire ment à I'enveloppe 40).

Etant donné que le dispositif 20 d'élimination des impuretés du système de refroidissement secondaire au sodium est de même construction que le dispositif 7 du système primaire, la description ne sera pas répétée pour le dispositif 20.

La description portera à présent sur le fonctionnement de l'installation de refroidissement indiqué cidessus et comprenant le système de refroidissement primaire au sodium, le système de refroidissement secondaire au sodium et le circuit hydraulique. Dans le système de refroidissement primaire au sodium, du sodium liquéfié est utilisé pour refroidir la pile atomique 1 qui cède à ce sodium de l'énergie thermique et le porte à une température élevée (par exemple 530 C). Le sodium liquéfié sort alors de la pile atomique 1 et s'écoule par la première conduite 3 pour pénétrer dans l'échangeur 2 de chaleur.Ce dernier reçoit non seulement le sodium liquéfié de la première conduite 3, mais également le sodium liquéfié provenant de la seconde conduite 17 (du circuit de refroidissement secondaire au sodium), de sorte qu'un échange de chaleur se produit entre les deux courants de sodium à l'intérieur de l'échangeur 2.Par conséquent, dans l'échangeur 2 de chaleur, l'énergie thermique qui a été transportée par le sodium liquéfié provenant de la pile atomique 1 est cédée au sodium liquéfié provenant du système de refroidissement secondaire, et la température du sodium liquéfié provenant de la pile atomique 1 est abaissée (par exemple à 400 C). Le sodium liquéfié, dont la température a été ainsi abaissée, sort ensuite de l'échangeur 2 de chaleur, s'écoule par la seconde conduite 4 et, suivant l'ouverture à laquelle les vannes 6 et 12 de réglage de débit d'écoulement sont réglées, s'écoule par la vanne 6 ou par une dérivation, c'est-à-dire un circuit comprenant le dispositif 7 d'élimination des impuretés. Le sodium liquéfié passe ensuite par la pompe 5 et retourne à la pile atomique 1.

La circulation du sodium liquéfié dans le système de refroidissement secondaire au sodium s'effectue sensiblement de la même manière que dans le système de refroidi sement primaire. Ainsi, le sodium liquéfié mentionné précédemment et qui a été porté à une température élevée (par exemple 5000C) en captant l'énergie thermique par échange de chaleur dans l'échangeur 2, s'écoule par la première conduite et pénètre dans l'évaporateur 15.L'évaporateur 15 reçoit non seulement le sodium liquéfié du système secondaire, mais également l'eau à basse température (par exemple 2500C) du circuit hydraulique. Dans l'évaporateur 15, le sodium liquéfié est utilisé pour évaporer l'eau et en élever la température, ou bien pour élever la température de la vapeur d'eau.A sa sortie de l'évaporateur, le sodium liquéfié s'écoule par la seconde conduite 17 et passe par la vanne 19 de réglage du débit d'écoulement ou par une dérivation, c'est-à-dire le circuit comprenant le dispositif 20 d'élimination des impuretés. Le sodium liquéfié s'écoule ensuite par la pompe 18, puis retourne à l'échangeur 2 de chaleur.

Dans le circuit hydraulique, la vapeur d'eau, dont la température a été élevée (par exemple à 4800C) dans l-'évaporateur 15, sort de ce dernier, s'écoule par la conduite 27 et arrive dans la turbine 26 pour la faire tourner, turbine dans laquelle la température de la vapeur d'eau descend (par exemple à 2500C, la vapeur d'eau pouvant alors revenir à l'état d'eau). La vapeur d'eau ou l'eau sort ensuite de la turbine 26 et revient à l'évaporateur 15 par la conduite 28 et la pompe 29.

Dans chacun des systèmes de refroidissement primaire et secondaire au sodium, le rapport de l'ouverture de la vanne 6 ou 19 de réglage du débit d'écoulement à l'ouverture de l'autre vanne 12 ou 25 de réglage du débit d'écoulement dépend de la nécessité d'éliminer des impuretés du sodium liquéfié, c'est-à-dire soit de la nécessité d'éliminer d'urgence les impuretés contenues dans le sodium liquéfié, du fait qu'une grande quantité d'impuretés s'est mélangée au sodium liquéfié, soit de la nécessité de n'éliminer qu'une faible quantité d'impuretés du sodium liquéfié, de façon régulière, étant donné que la quantité d'impuretés contenue dans le sodium liquéfié est faible. Autrement dit, le rapport des ouvertures des deux vannes 6 et 12 ou 19 et 25 de réglage de débit d'écoulement est réglé de manière que le sodium liquéfié circulant dans le système de refroidissement passe en totalité ou seulement en partie par le dispositif 7 ou 20 d'élimination des impuretés.

Comme représenté sur les figures 2 et 3, le sodium liquéfié, introduit en totalité ou en partie dans le dispositif 7 d'élimination des impuretés en passant par la seconde conduite 4 et le conduit 10, est refroidi par le dispositif 35 de refroidissement de la section 31 d'extraction du dispositif 7 afin'd'être ramené à une température empêchant toute solidification du sodium liquéfié, mais permettant aux impuretés dissoutes dans ce dernier de se solidifier dans une certaine mesure (cette température pouvant être, par exemple, de 120 à 1500C).Lorsque le sodium liquéfié est refroidi, la solubilité des impuretés (0, Fe,
Cd, Pb, Sn, Se, Te, Sb, Bi, Ag, Ca, Mg et autres) contenues ou dissoutes dans. le sodium diminue, comme montré sur la figure 4, de sorte que les impuretés sont extraites dans le sodium liquéfié ou du sodium liquéfié sous la forme de particules solides, en quantité correspondant au taux de diminution de leur solubilité. Sur la figure 4, la température est indiquée en OC en abscisses, et la solubilité est indiquée en pourcentage en poids, en ordonnées.Le sodium liquéfié, qui contient donc les particules solides en suspension, pénètre alors dans la section 32 d'élimination du même dispositif 7, et les particules solides (impuretés) en suspension dans le sodium liquéfié sont attirées par l'élément filtrant 44, non seulement mécaniquement, mais également magnétiquement, car l'élément filtrant 44 est aimanté par le générateur 45 de champ magnétique pendant la circulation du sodium liquéfié, de sorte que les impuretés contenues dans ce dernier sont éliminées. Etant donné que la température du courant de sodium liquéfié a diminué dans la section d'extraction, la force magnétique exercée par l'élément filtrant 44 est appliquée aux impuretés de façon plus efficace que si la température du sodium liquéfié n'avait pas été abaissée dans la section 31 d'extraction, de sorte que la quantité d'impuretés éliminée est plus grande.La vitesse d'écoulement du sodium liquéfié dans la section 32 d'élimination est, par exemple, de 50 m/h.

Etant donné que les impuretés dissoutes dans le sodium liquéfié sont extraites sous la forme de particules solides pendant le traitement de refroidissement du sodium dans la première moitié 31 du dispositif 7 d'élimination des impuretés, puis attirées à la fois mécaniquement et magnétiquement dans la seconde moitié 32 du dispositif 7, l'élimination des impuretés du sodium liquéfié peut être réalisée d'une manière extrêmement efficace.

Ainsi, le sodium liquéfié et purifié sort du dispositif 7, s'écoule par le conduit 11 et retourne à la seconde conduite 4.

Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 1, le dispositif 7 d'élimination des impuretés est placé au milieu de la seconde conduite 4 dans laquelle le sodium liquéfié, dont la température a été abaissée dans la section 2 de réception de chaleur, peut s'écouler de manière à être refroidi à une température inférieure par le dispositif 7.

Ce montage présente l'avantage de permettre au sodium liquéfié passant dans le dispositif 7 d'être refroidi à une tem pérature telle que les impuretés qu'il contient peuvent être extraites en utilisant moins d'énergie de refroidissement.

Cet avantage favorise l'économie d'énergie. Le montage mentionné ci-dessus présente également l'avantage de maintenir à une valeur minimale la perte d'énergie thermique résultant du refroidissement du sodium liquéfié. Cet avantage contribue également à l'économie d'énergie.

La figure 5 représente en 7e une autre forme de réalisation du dispositif d'élimination des impuretés, comprenant une section 31e d'extraction et une section 32e d'élimination. La section 31e d'extraction et la section 32e d'élimination comprennent des éléments filtrants 51 et 44e, respectivement, ayant chacun une structure maillée et comprenant plusieurs organes de filtration à structure maillée.

Dans la forme de réalisation représentée, les éléments filtrants 51 et 44e sont réalisés en acier inoxydable. Les références numériques 53 et 9e désignent, respectivement, la sortie de la section 32e d'élimination et la sortie du dispositif 7e d'élimination des impuretés. La sortie 53 de la section 32e d'élimination et la sortie 9e du dispositif 7e peuvent communiquer entre elles au moyen d'un conduit 52 monté entre les deux sections 32e et 31e d'élimination et d'extraction. Une sortie 54 permet l'écoulement d'un fluide utilisé pour laver les éléments filtrants 51 et 44e. Cette sortie est reliée à un conduit 55 de décharge. Une vanne 56
normalement fermée est montée au milieu du conduit 55 de décharge.

Le sodium liquéfié arrivant par l'entrée 8e dans le dispositif 7e d'élimination des impuretés est d'abord refroidi dans la section 31e d'extraction, de manière que les impuretés contenues dans le courant de sodium soient extraites sous la forme de particules solides dont une certaine partie est attirée mécaniquement par l'élément filtrant 51. Le courant de sodium, qui contient donc une plus faible quantité d'impuretés (en suspension dans ce courant) peut ensuite passer dans la section 32e d'élimination de manière que les impuretés restant en suspens ion dans le courant de sodium soient attirées par l'élément filtrant 44e. Ainsi débarrassé d'impuretés, le courant de sodium pénètre ensuite dans le conduit 52 de communication par lequel il s'écoule (par conséquent en sens opposé au sens d'entrée).Lorsque.le courant de sodium a atteint la sortie 53 de la section 32e d'élimination, sa température est de 120 à 1300C, car le courant s'est refroidi dans la section 31e d'extraction. Cependant, en passant par le conduit 52 de communication ou de retour, le courant de sodium reçoit de l'énergie thermique d'un autre courant de sodium introduit dans le dispositif 7e d'élimination des impuretés, de sorte que la température du premier courant de sodium s'élève à son passage dans le conduit 52 de'communication, tandis que celle du second courant de sodium diminue à son passage dans les sections 31e et 32e d'extraction et d'élimination.

Dans le dispositif 7e d'élimination des impuretés, étant donné que les impuretés extraites du courant de sodium par la section 31e sont éliminées à la fois par cette section 31e d'extraction et par la section 32e d'élimination, l'ensemble du traitement d'élimination peut être effectué d'une manière très efficace. De plus, le travail demandé à la section 32e d'élimination est plus faible.

Bien que l'élément filtrant 51 s'étende sur toute la longueur de la section 31e d'extraction dans la forme de réalisation montrée sur la figure 5, cet élément filtrant peut n'être placé que dans la partie de la section 31e d'extraction se trouvant à proximité de la section 32e d'élimination (c'est-à-dire la partie indiquée en A sur la figure 5).

Dans le dispositif 7e d'élimination des impuretés montré sur la figure 5, les sections ou parties dont les fonctions ou réalisations sont analogues à celles du dispositif 7 d'élimination des impuretés montré sur la figure 2 portent les mêmes références numériques que les parties correspondantes de la figure 2, suivies de la lette e (sur les figures 6 et 7, les lettres f et g sont utilisées de la même manière, respectivement).

La figure 6 représente une section d'élimination pouvant convenir au dispositif 7e montré sur la figure 5, mais différente de la section 32e d'élimination de ce dispositif. Ainsi, la section d'élimination représentée sur la figure 6 comporte un aimant permanent 57 placé dans l'enveloppe 40f afin d'attirer des impuretés contenues dans le sodium liquéfié.

La figure 7 représente une autre forme de réalisation du dispositif d'élimination des impuretés associé à un dispositif de lavage. Une section d'extraction et une section d'élimination sont disposées dans une enveloppe 61.

Des conduits 10g et îîg de raccordement portent des vannes 62 et 63 de distribution, respectivement.

Dans cette forme de réalisation, un dispositif 64 de lavage ou d'alimentation en fluide comporte un réservoir 65 de gaz qui contient un gaz de lavage (tel que de l'azote, de l'argon ou autre) sous haute pression, et un élément 66 de chauffage par effet Joule destiné à chauffer le gaz de lavage. Le dispositif d'alimentation en fluide comporte également un réservoir 67 contenant du sodium liquéfié devant être utilisé pour le lavage du dispositif d'élimination des impuretés, ce réservoir comprenant un élément 68 de chauffage par effet Joule destiné à chauffer le sodium liquéfié contenu dans le réservoir 67.Bien que les éléments de chauffage des fluides de lavage (gaz et sodium liquéfié) soient des éléments électriques 66 et 68 dans la forme de réalisation montrée sur la figure 7, ces éléments peuvent être des brûleurs à gaz ou à huile, ou bien il est possible d'utiliser la chaleur du sodium liquéfié destiné au refroidissement du surrégénérateur (c'est-à-dire le sodium liquéfié circulant dans le système de refroidissement). Si du sodium liquéfié est utilisé à cet effet, les réservoirs 65 et 67 doivent comporter des serpentins qui permettent à une certaine partie du sodium liquéfié circulant dans la première conduite 3 ou dans la seconde conduite 4 de pénétrer dans les réservoirs.

Les références numériques 69 et 70 désignent un conduit d'alimentation en gaz de lavage et un conduit d'alimentation en sodium liquéfié de lavage, respectivement. Les références numériques 71, 72 et 73 désignent des vannes de distribution, respectivement. La référence numérique 74 désigne un réservoir destiné à contenir le fluide qui a été utilisé pour le lavage du dispositif d'élimination des impuretés. Un conduit 55g de décharge est relié à la partie supérieure du réservoir 74 pour décharger le gaz ayant été utilisé pour le lavage du dispositif d'élimination des impuretés. Une vanne 76 est montée sur le conduit 75 de décharge.

Les fluides de lavage, c'est-à-dire le gaz et le sodium liquéfié, sont dirigés sous pression du dispositif 64 de lavage vers le dispositif d'élimination des impuretés.

Le dispositif 64 de lavage ainsi conçu est utilisé pour éliminer les impuretés extraites du sodium liquéfié pouvant passer dans le dispositif d'élimination des impuretés et attirées par ce dispositif lorsqu'une grande quantité d'impuretés a été attirée par le dispositif (plus précisément par l'élément filtrant 44g de ce dispositif).Le processus du lavage est indiqué dans le tableau suivant TABLEAU DES OPERATIONS DE LAVAGE

<tb> <SEP> Type <SEP> de <SEP> fluide <SEP> Fluide <SEP> de
<tb> <SEP> de <SEP> lavage <SEP> lavage <SEP> à
<tb> <SEP> Gaz <SEP> liquide <SEP> chauffer <SEP> Opération
<tb> <SEP> (0) <SEP> ou <SEP> Vannes <SEP> à <SEP> ouvrir <SEP> (0) <SEP> à <SEP> commander <SEP> (0)
<tb> <SEP> pas <SEP> de <SEP> ou <SEP> à <SEP> fermer <SEP> (X) <SEP> ou <SEP> non <SEP> (X)
<tb> <SEP> chauffage <SEP> Avantages <SEP> 62 <SEP> 63 <SEP> 56g <SEP> 71 <SEP> 72 <SEP> 73 <SEP> 76 <SEP> 66 <SEP> 68 <SEP> 45g
<tb> Pendant <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> X <SEP> X <SEP> X <SEP> X <SEP> X <SEP> X <SEP> X <SEP> 0
<tb> élimination
<tb> des <SEP> impuretés
<tb> 1 <SEP> 0 <SEP> Faible <SEP> quantité <SEP> X <SEP> X <SEP> 0 <SEP> X <SEP> 0 <SEP> X <SEP> 0 <SEP> X <SEP> X <SEP> X
<tb> <SEP> de <SEP> liquide
<tb> <SEP> déchargé
<tb> 2 <SEP> 0 <SEP> Aucun <SEP> gaz <SEP> de <SEP> X <SEP> X <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> X <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> X <SEP> X <SEP> X
<tb> <SEP> traitement <SEP> en
<tb> <SEP> sortie <SEP> du <SEP> tube
<tb> <SEP> 75 <SEP> de <SEP> décharge <SEP> de
<tb> <SEP> gaz
<tb> 3 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> Lavage <SEP> très <SEP> X <SEP> X <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> X <SEP> X <SEP> X
<tb> <SEP> efficace
<tb> 4 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> Des <SEP> impuretés <SEP> X <SEP> X <SEP> 0 <SEP> X <SEP> 0 <SEP> X <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> X <SEP> X
<tb> <SEP> (particules
<tb> <SEP> solides) <SEP> attirées
<tb> <SEP> par <SEP> l'élément
<tb> <SEP> filtrant <SEP> peuvent
<tb> <SEP> être <SEP> disscutes,
<tb> <SEP> en <SEP> plus <SEP> de
<tb> <SEP> l'avantage <SEP> tel
<tb> <SEP> que <SEP> (1)
<tb> 5 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> Mêmes <SEP> que <SEP> dans <SEP> X <SEP> X <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> X <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> X <SEP> 0 <SEP> X
<tb> <SEP> les <SEP> opérations
<tb> <SEP> (2) <SEP> & (4)
<tb> 6 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> Mêmes <SEP> que <SEP> dans <SEP> X <SEP> X <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> X
<tb> <SEP> les <SEP> opérations
<tb> <SEP> (3) <SEP> & (4)
<tb>
Si on n'utilise que le gaz contenu dans le réservoir 65 pour le lavage, l'opération de lavage (1) du tableau doit être effectuée.Lors de cette opération, le gaz contenu dans le réservoir 65 peut s'en écouler par le conduit 70 d'alimentation et peut pénétrer dans le dispositif d'élimination par son entrée 8g, à une vitesse élevée, de sorte que les impuretés ayant adhéré à l'élément filtrant 44g en sont décollées par soufflage et sortent vers le réservoir 74 en passant par la sortie 54g et le conduit 55g de décharge, avec le gaz. Dans le réservoir 74, les particules solides (impuretés) se déposent sur le fond de ce réservoir 74, tandis que le gaz s'écoule par le conduit 75 de décharge.

Dans le cas où on n'utilise que le sodium liquéfié, contenu dans le réservoir 67, pour le lavage, l'opération (2) de lavage du tableau doit être effectuée. Lors de cette opération, le gaz contenu dans le réservoir 65 peut pénétrer dans le réservoir 67 en passant par le conduit 69 d'alimentation, de manière que le sodium liquéfié contenu dans ce réservoir s'écoule par le conduit 70 d'alimentation et pénètre dans le dispositif d'élimination (enveloppe 61) en passant par l'entrée 8g, dispositif qu'il traverse à grande vitesse (cette vitesse étant égale à plusieurs fois la vitesse d'écoulement du sodium liquéfié dans le système de refroidissement, ou bien étant égale à la vitesse du sodium liquéfié dans le cas où le sodium liquéfié utilisé pour le lavage a été chauffé dans le réservoir 67) afin que les impuretés ayant adhéré à l'élément filtrant 44g en soient retirées et entraînées vers le réservoir 74 avec le sodium liquéfié.

Si le gaz contenu dans le réservoir 65 et le sodium liquéfié contenu dans le réservoir 67 sont utilisés tous deux pour un lavage à l'état chauffé, l'opération (6) de lavage du tableau doit être effectuée. Lors de cette opération, le gaz et le sodium liquéfié introduits dans le dispositif de lavage produisent une action de barbotage en s'écoulant dans ce dispositif, de sorte que les impuretés ayant adhéré à l'élément filtrant 44g peuvent en être retirées d'une manière extrêmement efficace. De plus, étant donné que le gaz et le sodium liquéfié ont été chauffés dans leurs réservoirs respectifs, si des impuretés ont adhéré très fortement à l'élément filtrant 44g, elles peuvent être dissoutes par les deux fluides, de sorte que même ces impuretés peuvent être enlevées efficacement de l'élément 44g. La températurequtil convient de donner aux deux fluides de lavage utilisés pour une telle opération de lavage, dans leurs réservoirs respectifs, est donc telle que les impuretés adhérant à l'élément filtrant 44g puissent être dissoutes, c'est-à-dire d'environ-15O0C ou plus.

Des moyens d'alimentation en gaz et en sodium liquéfié sous pression peuvent comprendre des pompes plutôt qu'un gaz comprimé.

il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au système décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Système de refroidissement d'un surrégénérateur à neutrons rapides, caractérisé en ce qu'il comprend une partie (1) de génération de chaleur et une partie (2) de réception de chaleur reliées entre elles par une conduite (3) permettant au sodium liquéfié, dont la température a été élevée par la partie de génération de chaleur, de s'écouler de celle-ci vers la partie de réception de chaleur, et par une autre conduite (4) permettant au sodium liquéfié, dont la température a été abaissée par la partie de réception de chaleur, de s'écouler de celle-ci vers ladite partie de génération de chaleur, les deux conduites constituant un circuit de conduites et le système de refroidissement comprenant en outre un dispositif (7) qui est destiné à éliminer des impuretés du sodium liquéfié circulant dans le système de refroidissement, ce dispositif présentant une entrée (8) et une sortie (9) reliées au circuit de conduites de manière que le sodium liquéfié passant dans ce circuit puisse pénétrer dans le dispositif d'élimination des impuretés et en sortir pour passer dans ledit circuit de conduites, respectivement.

2. Système de refroidissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrée et la sortie du dispositif d'élimination des impuretés sont reliées à la conduite (4) ramenant le sodium liquéfié de ladite partie de réception de chaleur à ladite partie de génération de chaleur.

3. Système de refroidissement selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif d'élimination des impuretés comprend une enveloppe creuse (33) conçue pour permettre au sodium liquéfié de s'y écouler, de l'entrée à la sortie du dispositif, un dispositif (35) destiné à refroidir le sodium liquéfié pénétrant dans l'enve- loppe afin que des impuretés dissoutes dans ce sodium liquéfié en soient extraites sous la forme de particules solides, et un élément filtrant (44) disposé à l'intérieur de l'enve- loppe et destiné à attirer les impuretés extraites du sodium liquéfié sous la forme de particules solides.

4. Système de refroidissement selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif d'élimination des impuretés comprend une section (31) d'extraction située vers le côté de l'entrée (8) du dispositif d'élimination des impuretés et comprenant un dispositif (35) destiné à refroidir le sodium liquéfié introduit dans cette section d'extraction, afin que des impuretés contenues ou dissoutes dans le sodium liquéfié en soient extraites sous la forme de particules solides, et une section (32) d'élimination située vers le côté de la sortie (9) du dispositif (9) d'élimination des impuretés et reliée à la section d'extraction de manière que le sodium liquéfié, ayant été soumis au traitement d'extraction, puisse s'écouler, ladite section d'élimination comprenant un élément filtrant (44) destiné à attirer les particules solides extraites par ladite section d'extraction.

5. Système de refroidissement selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif d'élimination des impuretés comprend une section (31e) d'extraction qui est située vers le côté de l'entrée (8e) du dispositif (7e) d'élimination des impuretés et qui comporte un dispositif (35e) destiné à refroidir le sodium liquéfié introduit dans ladite section d'extraction, afin que des impuretés contenues ou dissoutes dans le sodium liquéfié en soient extraites sous la forme de particules solides, et un dispositif (51) placé vers le côté de sortie de la section d'extraction et destiné à attirer mécaniquement les particules solides extraites par le dispositif de refroidissement, le dispositif d'élimination des impuretés comprenant également une section (32e) d'élimination située vers le côté de la sortie (9e) dudit dispositif d'élimination et reliée à la section d'extraction afin que le sodium liquéfié, ayant été soumis au traitement d'extraction, puisse s'écouler, la section d'élimination comportant un élément filtrant (44e) destiné à attirer magnétiquement les particules solides extraites par le dispositif de refroidissement, la sortie du dispositif d'élimination des impuretés et la sortie de la section d'élimination communiquant entre elles à l'aide d'un élément (52) de liaison qui traverse la section d'extraction.

6. Système de refroidissement selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un dispositif (64) d'alimentation est relié à l'entrée (8g) du dispositif d'élimination des impuretés afin d'introduire dans ce dernier un fluide de lavage circulant à grande vitesse, ladite sortie du dispositif d'élimination des impuretés comprenant un orifice (54g) de décharge du fluide de lavage ayant traversé ce dispositif.

7. Système de refroidissement selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation comprend des éléments (66, 68) destinés à chauffer un fluide de lavage devant être introduit à grande vitesse dans le dispositif d'élimination des impuretés par ledit dispositif d'alimentation.