FR2533036A1

FR2533036A1 - Periscope pour reacteurs a haute temperature

Info

Publication number: FR2533036A1
Application number: FR8309990A
Authority: FR
Inventors: Hans-Lutz Beuermann; Roland Bianchin; Werner Franke; Christian Riedel; Manfred Schingnitz; Peter Gohler; Eberhard Claussnitzer; Rolf Grosse
Original assignee: Brennstoffinstitut Freiberg
Current assignee: Brennstoffinstitut Freiberg
Priority date: 1982-09-14
Filing date: 1983-06-16
Publication date: 1984-03-16
Also published as: YU184583A; HU191880B; GB2127174A; GB2127174B; SU1636643A1; DE3316167A1; DE3316167C2; ATA172183A; JPS5981613A; AT394277B; CS352983A1; CS256907B1; DD219059A3; GB8322291D0

Abstract

A.PERISCOPE POUR REACTEURS A HAUTE TEMPERATURE. B.PERISCOPE CARACTERISE EN CE QUE SUR UNE LENTILLE FRONTALE 11 DE L'OPTIQUE DE PERISCOPE 2, DU COTE DE LA CHAMBRE DE REACTION, EST PLACE UN CORPS CREUX 12 REVETANT LA FORME D'UNE ENVELOPPE D'UN TRONC DE CONE, CONSTITUANT UNE OUVERTURE DE DIAPHRAGME 19 POUR L'OPTIQUE DE PERISCOPE, L'ESPACE INTERMEDIAIRE 8 ENTRE L'OPTIQUE DE PERISCOPE 2 ET L'ENVELOPPE 1 FORMANT UNE FENTE 15 QUI CONSTITUE UNE BUSE ANNULAIRE 16 POUR LE GAZ DE NETTOYAGE. C.L'INVENTION CONCERNE LES PERISCOPES POUR REACTEURS A HAUTE TEMPERATURE.

Description

Périscope pour réacteurs à haute température ".

L'invention concerne un périscope pour la transmis-

sion de signaux optiques à partir de la chambre de réac-

-5 tion de réacteurs à haute température, ou bien pour l'ob-

servation visuelle des processus dans de tels réacteurs.

L'invention est notamment prévue pour la mise en oeuvre en liaison avec des réacteurs dans lesquels se déroulent, sous une pression élevée, des réactions à flammes Un domaine d'application préféré est, dans ce

cas, celui de réacteurs pour la gazéification sous pres-

sion de combustible pulvérulent, de réacteurs pour la pro-

duction de gaz de synthèse par oxydation partielle sous pression de carbure d'hydrogène liquide et gazeux ainsi que des chambres de combustion sous pression de turbines

à gaz ou bien de centrales combinées.

Dans certains procédés pour la production de gaz de synthèse à partir de combustible solide, de la poussière de charbon est transformée avec de l'oxygène technique

dans une réaction à flammes en un gaz riche en CO et H 2.

Les températures de gaz s'instaurant après l'achèvement

de la transformation, se situent au-dessus de la tempéra-

ture de fusion des parties constitutives minérales du

combustible, si bien que des scories liquides sont produi-

tes Une température finale typique de réaction est par exemple 15001 C tandis que, dans les flammes elles-mêmes,

des pointes de température de 20000 C ou davantage se pro-

duisent La gazéification s'effectue souvent sous une pression de 0,5 à 5 M Pa La production de gaz de synthèse par oxydation partielle de carbure d'hydrogène liquide et gazeux se déroule suivant le même principe de base, des pressions jusqu'à 10 M Pa étant alors courantes. Pour la surveillance du fonctionnement de tels

réacteurs, il est nécessaire d'extraire des signaux opti-

ques de la chambre de réaction, pour déterminer ainsi les températures régnant dans cette chambre et contrôler l'existence d'une flamme En outre, il est avantageux de pouvoir surveiller visuellement, par observation directe

ou bien par transmission télévisée, des processus se dérou-

lant dans la chambre de réaction, tels que la formation de la flamme ou bien l'écoulement des scories fondues sur la paroi de la chambre de réaction, ou dans l'orifice

d'évacuation des scories.

Par les documents DE OS 22 62 351 et DE OS 29 15 926, sont connues des installations d'observation pour des réacteurs de gazéification sous pression, dans lesquelles une ouverture dans la paroi du réacteur est fermée par un regard en verre résistant à la pression, l'ouverture pouvant être nettoyée avec un gaz de nettoyage approprié (gaz inerte ou bien gaz de synthèse recyclé de

la production proprement dite) -

Du fait de la grande distance inévitable entre le regard en verre et la chambre de réaction, par suite du

revêtement réfractaire du réacteur ou bien de l'installa-

tion d'un système interne de refroidissement pour la chambre de réaction, l'angle de vision dans la chambre de réaction est très limité dans une telle disposition Il

est encore d'autant plus réduit que le rayonnement extra-

ordinairement intense en provenance de la chambre de réac-

tion oblige à prévoir des diamètres d'ouvertures relati-

vement réduits pour éviter une surchauffe de la tubulure

d'observation.

Mais il s'avère que l'inconvénient déterminant de ces dispositifs et des dispositifs analogues, est que les ouvertures d'observation, malgré le nettoyage, sont très fréquemment réduites par des dépôts de scories ou bien même complètement fermées L'enlèvement de tels dépôts de scories oblige, dans le cas de réacteurs exploités sous une pression élevée, à arrêter ces réacteurs et à les décomprimer. On connait, en outre, des dispositifs d'observation périscopiques, par exemple pour des générateurs de vapeur, des fours de fusion du verre et des fours métallurgiques, dispositifs dans lesquels un système de lentilles est disposé dans-une enveloppe refroidie par de l'eau, qui doit être en outre protégé de la pénétration de gaz chauds et des souillures par une injection de gaz L'avantage

d'un tel périscope est d'obtenir un angle de vision rela-

tivement important de, par exemple, 500 Les solutions

connues sont toutefois exclusivement adaptées à la sur-

veillance d'installations exploitées sous pression nor-

male.

Ce type d'installations d'observation correspond également au dispositif décrit dans le document DD WP 76 055, o, dans l'axe d'une jaquette d'eau à double tube, est disposé un système de lentilles, tandis qu'entre ce système de lentilles et l'enveloppe d'eau est maintenu un courant de gaz de nettoyage et de refroidissement En avant de la première lentille de l'objectif, vue de la chambre à feu, est disposé un concentrateur conique à travers lequel le gaz de nettoyage sort dans la chambre à feu L'ouverture de ce concentrateur joue en même temps le rôle de diaphragme pour l'optique, cependant que le rapport du diamètre de la première lentille de l'objectif et de la distance entre cette lentille et l'ouverture du concentrateur, détermine l'angle de vision On connait, en outre, des dispositifs analogues dans lesquels un

diffuseur est placé à la suite de l'ouverture du concen-

trateur, diffuseur dont l'angle d'ouverture est dimension-

né de façon que l'angle de vision ne soit pas limité.

Il s'est avéré, que le transfert du principe des périscopes connus pour l'observation de chambres de four

sous pression normale, à la surveillance optique de cham-

bres de réaction, par exemple de réacteurs de gazéifica-

tion fonctionnant sous haute pression, en utilisant des

regards ou des lentilles résistant à la pression, n'abou-

tit pas à un bon résultat Déjà, après un temps relative-

ment court, des dépôts de scories se produisent sur la

surface frontale refroidie du périscope, dépôts qui crois-

sent sur l'ouverture et qui limitent le passage du rayon-

nement et finalement l'interromptent totalement Il a, en outre, été observé que, malgré une injection relativement

intense de gaz de nettoyage, des parties minérales faci-

lement volatiles, mais également du soufre élémentaire,

se subliment sur le diffuseur de sortie du gaz de nettoya-

ge et sur l'objectif et limitent ainsi également la capa-

cité de fonctionnement du périscope.

Le but de l'invention est de créer un périscope pour la transmission de signaux optiques à partir de la chambre de réaction de réacteurs à haute température, qui

convienne pour la mise en oeuvre dans des réacteurs ex-

ploités sous pression élevée et qui, notamment aussi lors

de sa mise en oeuvre dans des réacteurs pour la gazéifi-

cation sous pression de combustible pulvérulent, fonctionne

sans être perturbé par des dépôts de scories et des souil-

lures. Le problème fondamental de l'invention est de créer un périscope pour la transmission de signaux optiques à

partir de la chambre de réaction de réacteurs sous pres-

sion à haute température, périscope pour lequel, grâce à une réalisation appropriée du nettoyage par un fluide gazeux, une altération ou bien une interruption du passage J

du rayonnement-par des dépôts de scories, par la subli-

mation de-parties minérales, ou par d'autres effets de l'atmosphère régnant dans la chambre de réaction, est empêchée, tandis qu'un angle de vision suffisant peut être garanti Il y a alors lieu de tenir compte de ce que l'impulsion de l'écoulement gazeux, définie comme le produit du débit massique et de la vitesse du gaz de nettoyage, disponible pour maintenir libre l'ouverture

et les lentilles, dépend de façon inversement proportion-

nelle de la pression, lorsque le débit massique ou bien le débit volumique rapporté aux conditions normales,

ainsi que la disposition géométrique sont maintenus cons-

tants Pour obtenir le même effet de nettoyage, le débit de masse du gaz de nettoyage devrait donc être augmente

lorsque la pression croit Un autre problème de l'inven-

tion est donc, malgré des pressions élevées de fonction-

nement, par exemple, de 3 M Pa, de maintenir libre le

trajet optique avec des quantités relativement plus éle-

vées de gaz de nettoyage, pour ne pas altérer, par exem-

ple, la qualité du gaz obtenu par des quantités excessi-

ves d'azote en provenance du gaz de nettoyage.

Conformément à la présente invention, le périscope pour transmettre des signaux optiques à partir de la

chambre de réaction, ou bien pour regarder dans la cham-

bre de réaction de réacteurs à haute température, notam-

ment de réacteurs exploités sous pression élevée, pré-

sente les caractéristiques suivantes: Partant du principe connu des périscopes destinés, par exemple, à la chambre de combustion de générateurs à -30 vapeur, principe selon lequel une optique de périscope est disposée dans l'axe d'une enveloppe tubulaire, tandis qu'entre cette optique de périscope et l'enveloppe est ménagé un espace intermédiaire ouvert vers la chambre de réaction, et relié à une source de gaz de nettoyage dont la pression d'alimentation est supérieure à la pression d'exploitation de la chambre de réaction, il est prévu conformément à la présente invention, de poser sur une lentille frontale de l'optique de périscope, du côté de la chambre de réaction, un corps creux revêtant la forme d'une enveloppe ouverte des deux côtés d'un tronc de cône, la surface frontale de la plus petite de ce corps

creux faisant face à la chambre de réaction et consti-

tuant une ouverture de diaphragme pour l'optique de périscope, cependant que la partie de la face interne de l'enveloppe entourant le corps creux est prévue co-axiale à ce corps creux avec un rétrécissement conique dont l'angle d'inclinaison par rapport à l'axe est identique ou supérieur à l'angle d'inclinaison de la face externe

du corps creux, si bien que l'espace intermédiaire pré-

cité entre l'optique de périscope et l'enveloppe, se transforme en une fente revêtant la forme d'une enveloppe de cône avec une largeur constante ou bien allant en se réduisant vers la pointe, cette fente constituant-en direction de la chambre de réaction, une buse annulaire pour le gaz de nettoyage, tandis que l'enveloppe du corps creux, dans sa moitié contig e à la lentille frontale précitée, est munie d'orifices de liaison qui relient, de façon perméable aux gaz, la fente en forme d'enveloppe

de cône et l'espace interne du corps creux.

Grâce à cette disposition, on obtient qu'une partie du gaz de nettoyage passant par l'espace intermédiaire précité, pénètre par les orifices de liaison dans l'espace interne du corps creux et s'écoule par l'intermédiaire de l'ouverture de diaphragme dans la chambre de réaction, mais qu'une autre partie du gaz de nettoyage s'écoule par la buse annulaire et entoure sous forme d'anneaux, le Jet

de gaz précédemment mentionné en provenance de l'ouver-

ture de diaphragme.

En ce qui concerne l'effet recherché par la solu-

tion conforme à l'invention, il est évidemment important

que, contrairement à ce qui se passe dans les autres dis-

positifs o elles sont inévitables, les zones d'écoule-

ment en retour autour ou bien dans le centre d'un jet de gaz sortant d'un orifice, comme c'est le cas pour le jet de gaz de nettoyage sortant de l'ouverture de diaphragme, puissent être évitées, grâce à la disposition conforme à l'invention, par effet d'échange avec le jet-enveloppe sortant de la buse annulaire Ainsi, on évite également

le risque que des particules de scories liquides visqueu-

ses et collantes, ou bien des vapeurs minérales soient transportées par des processus d'écoulement en retour au voisinage de l'ouverture de diaphragme et y forment des dépôts. Dans ce contexte, il a été trouvé qu'une importance

particulière s'attachait aux relations de sections trans-

versales de l'ouverture, de diaphragme, de la buse annu-

laire et des orifices de liaison Conformément à l'inven-

tion, la section transversale libre des orifices de-liai-

son précités est un multiple, par exemple le triple ou le sextuple de la section transversale libre de l'orifice de diaphragme, tandis que le rapport de la section libre de l'orifice de diaphragme à la section libre de la buse

annulaire se situe entre 1 2 et 1: 0,7.

Il a été trouvé qu'un effet particulièrement favo-

rable est obtenu lorsqẻ, à l'écoulement du gaz de net toyage à travers l'orifice de diaphragme précité, est

superposé un mouvement giratoire Conformément à l'inven-

tion, les orifices de liaison sont, en conséquence, réa-

lisés sous la forme de fentes le long des génératrices

du tronc de cône constituant le corps creux, et ces ori-

fices traversent tangentiellement l'enveloppe du corps creux. Selon une autre réalisation de l'invention, le même

effet est obtenu en ce que les orifices de liaison revê-

tent la forme de fentes qui coupent l'enveloppe du corps creux selon une partie d'ellipse, l'angle d'inclinaison des plans de coupe rapportés à l'axe du corps creux,

étant supérieur a l'angle d'inclinaison de la face exter-

ne du corps creux, tandis que les deux branches de la partie d'ellipse, partant du sommet de l'ellipse préci-

tée, présentent des longueurs différentes et que la répar-

tition et la disposition des fentes présentent une symé-

trie de rotation Par le terme sommet, on entend le point de la partie d'ellipse situé à la distance minimale de la surface de base du tronc de cane constituant le corps creux, ou bien de la lentille frontale Du fait de la différence de longueur des deux branches de la partie d'ellipse constituant la fente, l'intensité du mouvement giratoire ou bien le rapport de la vitesse tangentielle du courant de gaz de nettoyage à sa vitesse axiale dans

l'ouverture du diaphragme, peut être influencée dans cer-

taines limites.

Dans le cas d'une réalisation préférée de l'inven-

tion, la buse annulaire est constituée d'une pluralité

d'orifices individuels répartis sur un cercle au lieu-

d'être constituée d'une fente annulaire continue qui, en tenant compte du rapport établi entre la section libre de l'ouverture de diaphragme et la section libre de la

buse annulaire-, devrait être dans de nombreux cas réali-

sée avec une largeur si réduite que le maintien d'une largeur de fente uniforme en évitant des occlusions ou

des rétrécissements poserait des problèmes.

Avantageusement, les orifices individuels précités

sont séparés les uns des autres par des saillies di-spo-

sées au voisinage de la buse annulaire sur la face exter-

ne du corps creux, et sur lesquelles la surface corres-

pondante de la partie conique rétrécie de la paroi in-

terne, vient s'appliquer en réalisant ainsi simultanément

un centrage du corps creux et de l'enveloppe.

Une autre forme de réalisation de l'invention est caractérisée en ce que la face externe du corps creux au voisinage de la buse annulaire, passe progressivement de -la forme conique à une forme cylindrique L'avantage de cette disposition réside en ce que la zone dans laquelle les jets de gaz de nettoyage en provenance de l'orifice de diaphragme et de la buse annulaire se rencontrent, est décalée loin de l'orifice de diaphragme Cela contribue, de façon supplémentaire, à éviter des zones d'écoulement

en retour au voisinage de l'ouverture du diaphragme.

C'est dans le même but que, conformément à l'inven-

tion, il est prévu un élargissement conique de la face

interne de l'enveloppe pour constituer un diffuseur, com-

mençant au niveau de l'orifice de diaphragme, un passage progressif du rétrécissement conique à l'élargissement conique s'effectuant alors Grâce à ce diffuseur conique, il est obtenu que le jet de gaz de nettoyage sortant de la buse annulaire ne s'écarte pas immédiatement de la paroi mais que, s'appliquant sur la paroi, il soit dévié vers l'extérieur, si bien que la zone d'écoulement en retour est largement décalée vers l'extérieur à partir de

l'ouverture de diaphragme.

Sous cet aspect, il est avantageux de choisir le rayon de courbure de l'élargissement conique aussi grand que possible Pour ne pas altérer l'angle de vision de l'optique, ce rayon est bien entendu, conformément à l'invention, choisi de façon que la surface du diffuseur reste en dehors d'une surface conique délimitée par les

rayons optiques de bordure définis par la lentille fron-

tale et l'ouverture de diaphragme.

Il est conforme à l'invention que l'enveloppe du

périscope y compris le diffuseur, soit munie d'un refroi-

dissement par eau, connu en soi Il se présente alors, pour la réalisation et l'intensité du refroidissement par l'eau, des avantages particuliers lorsque le diffuseur

se transforme coniquement en la surface frontale et fina-

lement en la face cylindrique externe de l'enveloppe.

D'une façon connue, il est alors possible d'obtenir, au moyen d'une paroi déflectrice dans le courant d'eau de l'enveloppe, un écoulement de l'eau de refroidissement qui assure successivement le refroidissement de la face interne de l'enveloppe avec la partie se rétrécissant

coniquement, le refroidissement du diffuseur, de la sur-

face frontale et de la face externe de l'enveloppe.

La réalisation en -forme de cône du diffuseur et de la surface frontalepermet le maintien d'épaisseur de paroi uniforme et permet d'éviter les remous précisément

dans la zone de la sollicitation thermique la plus inten-

se de l'enveloppe, grâce à quoi des gradients de tempéra-

ture uniformes sont obtenus dans la paroi et des contrain-

tes thermiques nuisibles sont évitées dans le matériau.

En règle générale, l'optique de périscope sera

constituée d'un système de lentilles et les signaux opti-

ques seront transmis à l'extérieur par l'intermédiaire

d'une fenêtre résistant à la pression Toutefois, l'inven-

tion est susceptible d'être appliquée de la même façon lorsque, comme optique de périscope, au lieu d'un système

de lentilles, il est mis en oeuvre totalement ou partiel-

lement, un conducteur de lumière ou bien un conducteur d'images Dans ce cas, l'expression lentille frontale

utilisée dans la description correspond à la surface

d'entrée de la lumière dans le conducteur de lumière ou le conducteur d'images Enfin, il est également possible d'installer, à l'intérieur du périscope, un détecteur approprié (par exemple un photo-transistor) ou bien une caméra vidéo qui convertissent les signaux optiques captés par l'optique de périscope en signaux électriques,

lesquels sont transmis à l'extérieur au moyen de traver-

sées de câbles appropriées.

L'invention est exposée ci-dessous en se référant aux exemples de réalisation représentés aux dessins Joints, dans lesquels la figure 1 est une coupe longitudinale d'un périscope pour un réacteur à haute température, la figure 2 est une coupe du corps creux avec des orifices de liaison sous la forme de fentes aménagées tangentiellement, la figure 3 est une vue frontale du périscope,

la figure 4 montre un corps creux avec des ori-

fices de liaison constitués par des fentes revêtant la forme de parties d'éllipse, la figure 5 est une représentation schématique

de la disposition géométrique du diffuseur conique.

EXEMPLE 1 -

Le dispositif périscopique représenté en coupe en

figure 1, est prévu-pour la transmission de signaux opti-

ques à partir de la chambre de réaction d'un réacteur destiné à la gazéification sous une pression de 3 M Pa de poussière de charbon Dans la chambre de réaction, règnent des températures de 15000 C et davantage, l'atmosphère

dans cette chambre de réaction étant pollué par des par-.

ticules de poussière de charbon non encore complètement.

gazéifiées et par des gouttes de scories.

Le périscope est constitué d'une enveloppe 1, en forme de tube, avec une optique de périscope 2 constituée par un système de lentilles Il est introduit dans la chambre de réaction 5 par l'intermédiaire d'une ouverture dans l'enveloppe 3 du réacteur à travers un revêtement

réfractaire 4, et il est relié de façon étanche à la pres-

sion par une bride 6 à l'enveloppe du-réacteur Le péris-

cope est fermé par une fenêtre 7 résistant à la pression, par exemple une lentille d'occulaire particulièrement

épaisse et fixée de façon résistant à la pression.

Entre-l'optique de périscope 2 et l'enveloppe 1, subsiste un espace intermédiaire 8 avec un raccord de gaz de nettoyage 9, qui est relié avec une source de gaz de

nettoyage, non représentée à la figure, et dont la pres-

sion d'alimentation est d'environ 3,5 M Pa, donc supérieu-

re à la pression dans la chambre de réaction.

Par l'intermédiaire de trous d'égalisation 10, il y a égalisation de la pression entre l'espace intermé-

diaire 8 et l'espace interne de l'optique de périscope 2.

Sur la lentille frontale Il de l'optique de péris-

cope est placé un corps creux 12 de la forme d'un tronc de cone creux à parois mince L'angle d'inclinaison dk défini comme étant l'angle entre une génératrice du tronc de cÈne et l'axe, est de 250 On obtient ainsi un angle

de vision dans la chambre de réaction de l'ordre de 500.

Pour un diamètre pptiquement efficace de la lentille

frontale de 20 mm, le diamètre libre de l'ouverture fai-

sant face à la chambre de réaction du corps creux 12,

appelée ouverture de diaphragme, est de 13,3 mm.

La partie 14 entourant le corps creux 12 de la face interne de l'enveloppe 1 est rétrécie coniquement, l'angle d'inclinaison de ce rétrécissement conique étant également de 250 L'espace intermédiaire 8 se transforme en conséquence dans cette zone en une fente en forme d'enveloppe de cône 15, laquelle dans la direction de la chambre de réaction, se termine en une buse annulaire 16 Dans la zone de cette buse annulaire, la face externe du corps creux 12 se transforme en une forme cylindrique comme on peut le voir notamment en figure 4 Les saillies 18 placées sur cette face externe servent au centrage du

corps creux 12 et subdivisent en même temps la buse annu-

laire 16 en une pluralité d'orifices individuels 16 '

répartis le long d'un anneau circulaire.

A travers la buse annulaire 16, une partie du gaz de nettoyage introduit par le raccord du gaz de nettoyage 9 pénètre dans la chambre de réaction L'autre partie du gaz de nettoyage-s'écoule dans l'espace interne du corps creux 12 à travers des orifices 17 revêtant la forme de quatre fentes disposées tangentiellement dans la moitié plus large du corps creux 12 faisant face à la lentille frontale 11 La disposition des fentes est apparente en figure 2 qui est une coupe du corps creux 12 Du fait de la disposition tangentielle des orifices 17, un écoule- ment giratoire prend naissance, qui sort par l'ouverture

de diaphragme 13 dans la chambre de réaction 5 La sur-

face de sortie libre de la buse annulaire 16 est de 8 mm 2, les orifices 17 ont une section transversale libre totale d'environ 30 mm 2 La partie 14, entourant le corps creux 12, de l'enveloppe 1, qui commence au niveau de l'ouverture du

diaphragme 13, se transforme en une surface conique cour-

bée vers l'extérieur qui, après la buse annulaire 16, constitue un diffuseur 19 et forme ensuite la surface frontale 20 du périscope Le rayon R de cette surface conique est alors choisi de façon que l'angle de vision dans le réacteur n'en soit pas affecté Cela signifie que la surface du diffuseur 19 reste en dehors d'une surface conique et qui est délimitée par les rayons de bordure 21 définis par la lentille frontale 11 et l'ouverture du

diaphragme 13 comme on peut le voir en figure 5.

L'enveloppe 1 du périscope est refroidie par l'eau et comporte, à cet effet, des tubulures 22 pour l'arrivée et l'évacuation de l'eau de refroidissement Une paroi

déflectrice 23 dans l'espace parcouru par l'eau de l'en-

veloppe 1 oblige la totalité de la quantité d'eau de refroidissement à passer le long de la surface frontale

et du diffuseur 19 particulièrement sollicité thermi-

quement, et des vitesses suffisantes de cette eau de refroidissement sont atteintes La réalisation en forme de cône du diffuseur 19 et la surface frontale 20 offrent ainsi les conditions favorables pour un refroidissement intensif. -35 Dans le cas d'une alimentation du périscope avec une quantité de gaz de nettoyage, par exemple d'environ 1 m 3 lh en cours de fonctionnement, le périscope est maintenu pendant un fonctionnement prolongé libre de dépôt de scories et de poussière, qui limite l'angle de vision ou qui réduit la transparence de l'optique A

titre de comparaison, dans le cas d'une réalisation cor-

respondant à l'état actuel de la technique avec un rétré-

cissement conique (sans corps creux) et une surface fron-

tale plane, pour un même diamètre de l'ouverture de diaphragme de 3 mm et un débit de gaz de nettoyage à peu près identique, on obtient seulement des durées de 6 à 12 heures, jusqu'à ce que le trajet optique soit fermé dans une large mesure par des dépôts de scories et des souillures.

EXEMPLE 2

Dans une réalisation, par ailleurs identique a celle de l'exemple 1, les orifices 17 dans le corps creux 12 selon la figure 4, revêtent la forme de fentes qui coupent l'enveloppe du corps creux 12 selon une partie d'ellipse Les branches 25 ' et 25 " partant du sommet 24

de la partie d'ellipse présentent des longueurs diffé-

rentes De telles fentes sont disposées et réalisées

selon une symétrie de révolution.

Du fait des longueurs différentes des deux branches

25 ' et 25 " de la fente, une sorte de giration de l'écou-

lement de gaz de nettoyage dans l'espace interne du corps creux 12 est obtenue, comme avec les fentes disposées tangentiellement de l'exemple 1 Les mêmes propriétés de

fonctionnement favorables du périscope sont obtenues.

Une possibilité de réalisation très simple est avan-

tageusement obtenue pour ces fentes, qui sont usinées au moyen d'une mince fraise à disque Le plan de coupe de la fraise est alors ici incliné par rapport à l'axe du corps creux de 450, tandis que l'axe de la fraise est guidé dans un plan parallèle à l'axe du corps creux, dont la distance considérée par rapport à l'axe de

est ici de 12 mm.

la fraise

Claims

R E V E N D I C A T I O N S ) Périscope pour réacteurs à haute température, pour la transmission de signaux optiques à partir de la -chambre de réaction, notamment pour des réacteurs à haute température exploités sous une pression élevée, périscope constitué d'une optique de périscope avec une lentille frontale faisant face à la chambre de réaction dans l'axe d'une enveloppe tubulaire, un espace intermédiaire ouvert en direction de la chambre de réaction subsistant entre l'optique de périscope et l'enveloppe, cet espace étant relié à une source de gaz de nettoyage dont la pression d'alimentation est supérieure à la pression d'exploita- tion dans la chambre de réaction, périscope caractérisé en ce que, sur une lentille frontale ( 11) de l'optique de périscope ( 2), du côté de la chambre de réaction, est placé un corps creux ( 12) revêtant la forme d'une enve- loppe, ouverte des deux côtés, d'un tronc de cône, la plus petite surface frontale de ce corps creux étant tournée vers la chambre de réaction et constituant une ouverture de diaphragme ( 19) pour l'optique de périscope, la partie ( 14) entourant le corps creux, de la face in- terne de l'enveloppe co-axiale au corps creux ( 12), pré- sentant un rétrécissement conique, dont l'angle d'incli- naison est identique ou supérieur à l'angle d'inclinai- son de la face externe du corps creux, si bien que l'es- pace intermédiaire ( 8) entre 1 ' optique de périscope ( 2) et l'enveloppe ( 1) se transforme en une fente ( 15) en forme d'enveloppe de cône, avec une largeur de fente constante ou bien allant en se rétrécissant vers la pointe et qui, en direction de la chambre de réaction, constitue une buse annulaire ( 16) pour le gaz de nettoyage, tandis que l'enveloppe du corps creux est munie dans sa moitié contig Ue à la lentille frontale d'orifices de liaison ( 17) qui relient, de façon perméable au gaz, la fente ( 15) en forme d'enveloppe de cône et l'espace interne du corps creux ( 12), la surface libre de ces orifices de liaison ( 17) constituant un multiple de l'ouverture de diaphragme précitée ( 13). ) Périscope selon la revendication 1, caractérisé en ce que les orifices de liaison ( 17) présentent la forme de fentes le long de génératrices, ces fentes tra- versant tangentiellement l'enveloppe du corps creux ( 12). ) Périscope selon la revendication 1, caractérisé en ce que les orifices de liaison ( 17) revêtent la forme de fentes qui coupent l'enveloppe du corps creux ( 12) selon une partie d'éllipse, l'angle d'inclinaison du plan de coupe par rapport à l'axe du corps creux ( 12) étant supérieur à l'angle d'inclinaison de la face externe du corps creux ( 12), les deux branches ( 25 ', 25 ") de la partie d'ellipse, partant du sommet ( 24) de l'ellipse précité, présentant des longueurs différentes et la ré- partition et la disposition des fentes présentant une symétrie de révolution. ) Périscope selon l'une des revendications-1 à 3, caractérisé en ce que la face externe du corps creux ( 12), arrondie au voisinage de la buse annulaire, se transforme en une partie cylindrique. ) Périscope selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que la buse annulaire ( 16) est constituée d'une pluralité d'orifices individuels ( 16 ') régulièrement répartis sur un anneau circulaire. ) Périscope selon la revendication 5, caractérisé en ce que les orifices individuels ( 16 ') sont séparés les uns des autres par des saillies ( 18) , disposées au voisinage de la buse annulaire ( 16) sur la face externe du corps creux ( 12), et sur lesquelles s'applique la surface correspondante de la partie rétrécie coniquement ( 14) de la paroi interne, assurant ainsi un centrage du corps creux ( 12) et de l'enveloppe ( 1).

70) Périscope selon l'une quelconque des revendica-

tions i à 6, caractérisé en ce que le rapport entre l'ou-

verture de diaphragme ( 13) et la section transversale libre de la buse annulaire ( 16) se situe entre 1: 2 et

1: 0,7, de préférence à environ 1: 1.

8 ) Périscope selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, caractérisé en ce que le rapport du diamètre

de l'ouverture de diaphragme ( 13) au diamètre de la len-

tille frontale, est choisi entre 1: 5 et 1: 8.

9 ) Périscope selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 8, caractérisé en ce que la face interne de l'enveloppe ( 1), en commençant au niveau de l'ouverture de diaphragme ( 13), s'élargit coniquement en direction

de la chambre de réaction de façon progressive pour cons-

tituer un diffuseur ( 19), un rayon R de cet élargissement conique étant choisi de façon que la surface du diffuseur

reste à l'extérieur d'une surface conique qui est délimi-

tée par les rayons de bordure ( 21) définis par la lentille

frontale ( 11) et l'ouverture de diaphragme ( 13).

) Périscope selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 9, caractérisé en ce que l'enveloppe ( 1) y com-

pris le diffuseur ( 19) est munie d'un refroidissement à eau.