FR2778222A1 - Dispositif de filtration et d'arret de corps etrangers vehicules par l'eau d'alimentation d'un generateur de vapeur - Google Patents
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Abstract
Le dispositif comporte au moins deux éléments d'arrêt (21a, 21b) de corps étrangers délimitant le tronçon central (16) du collecteur de part et d'autre de la conduite d'alimentation (13) débouchant dans le collecteur (12). Chacun des éléments d'arrêt (21a, 21b) est constitué par une plaque plane en treillis comprenant des moyens de maintien sur une paroi du collecteur (12), au niveau d'une ouverture traversant la paroi du collecteur (12). Les plaques planes en treillis des éléments d'arrêt (21a, 21b) sont fixées dans une position telle que la plaque plane en treillis obture complètement la section transversale du collecteur (12).
Description
L'invention concerne un dispositif d'arrêt de corps étrangers véhiculés
par l'eau d'alimentation d'un générateur de vapeur, et en particulier d'un gé-
nérateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression.
Les générateurs de vapeur tels que les générateurs de vapeur des réacteurs nucléaires refroidis par de l'eau sous pression comportent une enveloppe externe de forme générale cylindrique disposée verticalement dans le bâtiment du réacteur nucléaire, c'est-a-dire avec l'axe de l'enveloppe
externe vertical.
Les générateurs de vapeur des réacteurs nucléaires à eau sous pres-
sion permettent d'assurer l'échauffement et la vaporisation d'eau d'alimenta-
tion, par échange de chaleur avec l'eau de refroidissement sous pression du
réacteur nucléaire qui circule à l'intérieur de tubes d'un faisceau d'échange.
Le faisceau de tubes est disposé à l'intérieur d'une enveloppe de faisceau de forme générale cylindrique qui est disposée coaxialement à l'intérieur de
I'enveloppe externe.
Les tubes du faisceau sont fixés à leurs extrémités dans une plaque tubulaire, de manière qu'ils débouchent à une première extrémité, dans une
première partie d'une boîte à eau du générateur de vapeur et, à une se-
conde extrémité, dans une seconde partie de la boîte à eau du générateur de vapeur. La boîte à eau du générateur de vapeur permet de répartir, dans les tubes d'échange, I'eau sous pression provenant de la cuve du réacteur nucléaire dans laquelle est disposé le coeur constitué d'assemblages de combustible et de récupérer l'eau sous pression ayant circulé à l'intérieur des tubes d'échange, pour renvoyer l'eau sous pression récupérée dans la
cuve du réacteur nucléaire.
De l'eau d'alimentation du générateur de vapeur est introduite dans l'enveloppe externe et canalisée, de manière à parvenir dans une partie d'entrée du faisceau d'échange, à la partie inférieure du faisceau et de l'enveloppe de faisceau. L'eau d'alimentation circule ensuite de bas en haut à l'intérieur de l'enveloppe de faisceau, en contact avec la surface externe des tubes, de telle sorte qu'elle s'échauffe puis se vaporise et se retrouve sous forme de vapeur dans la partie supérieure de l'enveloppe externe du générateur de vapeur. La vapeur récupérée dans la partie supérieure du
générateur de vapeur est envoyée à la turbine du réacteur.
L'eau d'alimentation est généralement introduite dans la partie supé-
rieure d'un espace annulaire ménagé entre l'enveloppe du faisceau de tubes et l'enveloppe externe ou entre l'enveloppe du faisceau et une jupe délimi- tant un espace de circulation communiquant avec une partie d'extrémité du
faisceau constituée par les extrémités des branches froides des tubes, c'est-
à-dire des branches des tubes par lesquelles sort l'eau de refroidissement du réacteur ayant servi à l'échauffement et à la vaporisation de l'eau
d'alimentation.
En utilisant un espace d'alimentation délimité par une jupe, on réalise un préchauffage de l'eau d'alimentation par circulation au contact de l'enveloppe de faisceau et au contact des branches froides des tubes qui sont séparées des branches chaudes par une paroi de séparation verticale
de direction diamétrale, sur une partie de la hauteur du faisceau.
Dans tous les cas, I'eau d'alimentation introduite dans l'enveloppe du générateur de vapeur circule de haut en bas dans un espace annulaire de
direction axiale verticale, jusqu'à la partie inférieure de l'enveloppe de fais-
ceau.
Pour obtenir un bon rendement du générateur de vapeur et des con-
ditions de fonctionnement satisfaisantes, il est nécessaire de répartir le flux
d'eau d'alimentation, suivant la direction circonférentielle de l'espace annu-
laire d'alimentation du générateur de vapeur.
Pour cela, on a proposé d'utiliser un collecteur de forme générale to-
rique qui est disposé à l'intérieur de l'enveloppe externe du générateur de
vapeur, à l'aplomb de la partie supérieure de l'espace annulaire d'alimenta-
tion en eau. Le collecteur est relié à une conduite d'alimentation en eau tra-
versant l'enveloppe externe du générateur de vapeur et comporte des moyens de distribution et de guidage de l'eau d'alimentation répartis dans la direction circonférentielle de l'espace annulaire d'alimentation en eau. Les moyens de distribution et de guidage de l'eau d'alimentation peuvent être
constitués par des tubes en forme de J renversé dont la branche droite verti-
cale est fixée sur le collecteur et dont la boucle est dirigée vers le bas, en
direction de la partie supérieure de l'espace annulaire d'alimentation. La ré-
partition dans la direction circonférentielle et le débit traversant chacun des tubes en forme de J permet d'obtenir une répartition satisfaisante de l'eau
d'alimentation dans la direction circonférentielle de l'espace annulaire.
On a également proposé d'adapter ce dispositif d'alimentation au cas des générateurs de vapeur à préchauffage comportant un économiseur constitué par une jupe de guidage de l'eau d'alimentation communiquant avec l'extrémité des branches froides des tubes du faisceau. Dans ce cas, la jupe de guidage qui présente la forme d'un secteur cylindrique délimite avec I'enveloppe de faisceau, un espace annulaire s'étendant sur un arc de cercle
de moins de 180 autour de l'enveloppe de faisceau du générateur de va-
peur. Le collecteur est alors constitué par une portion de tore s'étendant sur moins de 180 autour de l'enveloppe de faisceau, à l'aplomb de la partie
supérieure de l'espace annulaire d'alimentation.
Dans une demande de brevet déposée le même jour que la présente
demande, on a également proposé un générateur de vapeur dont le disposi-
tif de fourniture d'eau d'alimentation à l'espace annulaire du générateur de vapeur comporte un collecteur de forme torique dont la paroi supérieure est traversée par une pluralité d'ouvertures d'écoulement d'eau réparties suivant la direction circonférentielle du collecteur. Le dispositif de fourniture d'eau
d'alimentation comporte également des moyens de guidage de l'eau d'ali-
mentation en direction de l'espace annulaire de circulation autour de
l'enveloppe de faisceau.
L'eau d'alimentation qui est amenée dans le collecteur en forme de tore ou de portion de tore peut renfermer des corps étrangers qui peuvent être constitués en particulier par des débris métalliques d'usinage ou de soudage ou par des moyens de fixation mécaniques tels que des boulons,
en particulier dans les premières phases d'utilisation du générateur de va-
peur et du circuit secondaire d'alimentation en eau, après leur fabrication en usine et leur montage sur le site du réacteur nucléaire. Des corps étrangers peuvent également être introduits dans l'espace annulaire du générateur de
vapeur avec l'eau de condensation provenant de la partie supérieure du gé-
nérateur de vapeur renfermant des séparateurs et sécheurs de vapeur.
De tels corps étrangers véhiculés par l'eau d'alimentation circulant à grande vitesse dans le générateur de vapeur constituent des corps migrants
qui peuvent entraîner la destruction de certaines parties du circuit secon-
daire ou du générateur de vapeur. En particulier, des corps migrants sont susceptibles de venir se coincer entre les tubes du faisceau du générateur de vapeur et de provoquer des détériorations ou des destructions des tubes
avec lesquels ils sont en contact.
On a donc proposé d'utiliser des dispositifs de filtration permettant d'arrêter les corps étrangers véhiculés par l'eau d'alimentation du générateur
de vapeur ou susceptibles d'être entraînés dans l'espace annulaire de cir-
culation du générateur de vapeur.
Par exemple, dans les demandes de brevet français FR-A-2.684.433, 2.705. 759 et 2.700.383, on a décrit de tels dispositifs de filtration et d'arrêt
de corps étrangers.
Dans les FR-A-2.684.433 et 2.705.759, on a proposé des dispositifs de filtration de forme annulaire ou de forme circulaire s'étendant suivant toute la section de l'espace annulaire de circulation d'eau d'alimentation ou
suivant toute la section du générateur de vapeur. De tels dispositifs com-
portent des grilles de très grande surface et sont donc complexes et coû-
teux.
Dans le FR-A-2.700.383, on a proposé d'utiliser un collecteur de dis-
tribution de l'eau d'alimentation ayant la forme d'une gouttière fonctionnant comme un déversoir qui est associé à un dispositif de guidage de l'eau
d'alimentation vers l'espace annulaire de circulation du générateur de va-
peur. Les dispositifs de filtration et d'arrêt des débris qui sont généralement disposés dans l'espace de guidage de l'eau d'alimentation ou à l'intérieur de
la gouttière, à l'aplomb de la conduite d'alimentation du collecteur sont diffi-
ciles d'accès, de telle sorte que leur remplacement est une opération com-
plexe et coûteuse et qu'il est très difficile de récupérer les corps migrants
piégés par les dispositifs de filtration.
Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de filtration et d'arrêt de corps étrangers véhiculés par l'eau d'alimentation d'un générateur de vapeur comportant un faisceau de tubes d'échange de chaleur disposés à l'intérieur d'une enveloppe de faisceau et un dispositif de fourniture d'eau
d'alimentation au générateur de vapeur dans une partie d'extrémité supé-
rieure d'un espace annulaire de circulation d'eau d'alimentation entourant l'enveloppe de faisceau au moins partiellement, comportant un collecteur de forme générale torique disposé suivant au moins une partie de la circonfé- rence de l'espace annulaire et au moins une conduite d'alimentation en eau
débouchant dans un tronçon central du collecteur, ce dispositif d'arrêt pré-
sentant des éléments de filtration et d'arrêt de faible surface qui sont parfai-
tement accessibles et démontables et permettant de récupérer facilement les corps étrangers piégés par le dispositif d'arrêt et de filtration dont les éléments d'arrêt introduisent d'autre part une perte de charge réduite sur la
circulation de l'eau d'alimentation.
Dans ce but, le dispositif de filtration et d'arrêt suivant l'invention comporte au moins deux éléments d'arrêt de corps étrangers délimitant le tronçon central du collecteur, de part et d'autre de la conduite d'alimentation
débouchant dans le collecteur et constitués chacun par une plaque de filtra-
tion en treillis comportant des moyens de maintien dans le collecteur torique,
au niveau d'une ouverture traversant la paroi du collecteur, dans une posi-
tion telle que la plaque de filtration en treillis obture complètement une sec-
tion transversale du collecteur.
Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple,; en se référant aux figures jointes en annexe, un générateur
de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression comportant un dispo-
sitif d'arrêt et de filtration suivant l'invention.
La figure 1 est une vue en élévation et en coupe partielle par un plan
vertical d'un générateur de vapeur comportant le dispositif d'arrêt et de filtra-
tion suivant l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe suivant 2-2 de la figure 1.
La figure 3 est une vue en coupe suivant 3-3 de la figure 2.
La figure 4 est une vue en coupe suivant 4-4 de la figure 2.
La figure 5 est une vue en coupe suivant 5-5 de la figure 4.
La figure 6 est une vue en coupe partielle suivant 6-6 de la figure 4.
Le générateur de vapeur 1 comporte une enveloppe externe 2 de forme générale cylindrique comportant une partie inférieure ayant un premier diamètre et une partie supérieure ayant un second diamètre supérieur au premier diamètre, les deux parties de l'enveloppe externe étant reliées entre elles par une virole tronconique 2a.
Lorsqu'il est en service dans le bâtiment du réacteur nucléaire, le gé-
nérateur de vapeur est disposé verticalement, c'est-à-dire de telle manière
que l'axe de l'enveloppe externe 2 soit vertical.
Le générateur de vapeur 1 comporte un faisceau de tubes d'échange de chaleur 3 disposé à l'intérieur d'une enveloppe de faisceau 4 de forme
générale cylindrique placée coaxialement à l'intérieur de l'enveloppe ex-
terne 2 du générateur de vapeur.
Le faisceau de tubes 3 est constitué de tubes cintrés ayant la forme d'U renversés dont les branches droites sont fixées à leurs extrémités dans
une plaque tubulaire 5 solidaire de l'enveloppe externe 2.
En-dessous de la plaque tubulaire 5 traversée par les tubes du fais-
ceau 3, est disposée une boîte à eau 6 de forme hémisphérique comportant
deux compartiments 6a et 6b séparés l'un de l'autre par une cloison.
De l'eau sous pression de refroidissement du réacteur venant de la
cuve contenant le coeur du réacteur nucléaire est introduite dans le compar-
timent 6a et distribuée dans les branches des tubes du faisceau 3 débou-
chant dans le compartiment 6a, ces branches constituant les branches
chaudes du faisceau 3.
L'eau sous pression de refroidissement du réacteur circule à I'intérieur des tubes du faisceau pour parvenir dans le compartiment 6b de la
boîte à eau dans lequel débouchent les branches froides des tubes du fais-
ceau 3. L'eau de refroidissement ayant circulé dans les tubes du faisceau 3
est renvoyée dans la cuve du réacteur nucléaire.
Une plaque 7 de séparation entre les parties inférieures des branches
chaudes et des branches froides des tubes du faisceau 3 est disposée verti-
calement entre les branches du faisceau et fixée à sa partie inférieure sur la
plaque tubulaire 5, dans une direction diamétrale de la plaque tubulaire.
Entre l'enveloppe de faisceau 4 et l'enveloppe externe 2 du généra-
teur de vapeur disposées coaxialement l'une par rapport à l'autre, est placée
une jupe de guidage d'eau d'alimentation 8 ayant la forme d'un secteur cy-
lindrique d'une amplitude d'environ 180 dans la direction circonférentielle.
La partie supérieure 8a de la jupe 8 est évasée vers le haut et présente la
forme d'un secteur tronconique.
L'extrémité inférieure de la jupe 8 est en contact avec la face supé-
rieure de la plaque tubulaire 5.
Entre l'enveloppe de faisceau 4 et la jupe de guidage 8 de l'eau d'alimentation du générateur de vapeur est ménagé un espace annulaire 9
de circulation d'eau d'alimentation du générateur de vapeur. L'espace an-
nulaire 9 de circulation d'eau d'alimentation de direction axiale est fermé à
sa partie inférieure par la plaque tubulaire 5.
L'extrémité inférieure de l'enveloppe de faisceau 4 est disposée à une certaine hauteur au-dessus de la face supérieure de la plaque tubulaire 5, de telle sorte que l'espace de circulation d'eau d'alimentation 9 communique
avec la partie de l'enveloppe de faisceau 4 renfermant les extrémités infé-
rieures des branches froides des tubes du faisceau 3, délimitée par la pla-
que de séparation verticale 7.
Dans la partie supérieure de l'espace annulaire 9 de circulation d'eau d'alimentation, entre la partie tronconique 8a de la jupe 8 et l'enveloppe de faisceau 4, est placé un dispositif 10 de fourniture et de répartition d'eau d'alimentation assurant l'introduction d'un courant d'eau d'alimentation du générateur de vapeur qui est réparti suivant la direction circonférentielle de
I'espace annulaire 9 entourant une partie de l'enveloppe de faisceau 4.
L'eau d'alimentation introduite dans la partie supérieure de l'espace annulaire 9 circule de haut en bas, dans la direction verticale, c'est-àdire dans la direction axiale du générateur de vapeur, jusqu'à la face supérieure
de la plaque tubulaire 5 constituant l'extrémité inférieure de l'espace annu-
laire 9. L'eau d'alimentation pénètre alors dans l'enveloppe de faisceau 4,
pour venir en contact avec la partie d'extrémité inférieure des branches froi-
des des tubes du faisceau 3. L'eau d'alimentation est préchauffée pendant sa circulation dans l'espace annulaire et au contact des parties d'extrémité des branches froides dans lesquelles circule l'eau de refroidissement du
réacteur qui est récupérée dans le compartiment 6b de la boîte à eau.
L'eau d'alimentation du générateur de vapeur parvenant au niveau du
bord supérieur de la plaque de séparation 7 vient en contact avec les bran-
ches chaudes des tubes du faisceau 3 dans lesquelles circule l'eau sous pression de refroidissement provenant de la cuve du réacteur. Le contact avec les branches chaudes et la partie supérieure des branches froides du faisceau produit un échauffement supplémentaire de l'eau d'alimentation qui
s'élève à l'intérieur du faisceau, tout en s'échauffant et en se vaporisant.
La vapeur formée à partir de l'eau d'alimentation échauffée au contact
du faisceau sort de l'enveloppe du faisceau par sa partie supérieure et pé-
nètre dans la partie supérieure à grand diamètre de l'enveloppe externe 2 du
générateur de vapeur dans laquelle sont disposés des séparateurs et sé-
cheurs de vapeur.
La vapeur asséchée est envoyée à la turbine associée au réacteur
nucléaire par l'intermédiaire d'une conduite reliée à la tubulure 11 consti-
tuant la partie supérieure de l'enveloppe externe 2 du générateur de vapeur.
Le dispositif 10 d'introduction et de répartition d'eau d'alimentation
doit assurer une répartition satisfaisante de l'eau d'alimentation dans la di-
rection circonférentielle de l'espace annulaire 9.
Sur la figure 2, on a représenté un dispositif 10 d'introduction et de répartition d'eau selon l'invention qui comporte principalement un collecteur
12 ayant la forme d'une portion de tore s'étendant sur un arc de cercle légè-
rement inférieur à 180 , un conduit 13 d'introduction d'eau d'alimentation dans le collecteur 12 et un ensemble 14 en deux parties de guidage de l'eau d'alimentation vers le bas, en direction de l'espace annulaire 9 délimité entre
la jupe 8 et l'enveloppe de faisceau 4 du générateur de vapeur.
Le conduit 13 d'introduction d'eau d'alimentation est relié d'une part à
une tubulure 15 de traversée de l'enveloppe externe du générateur de va-
peur et d'autre part à un troncçon central 16 du collecteur 12 en forme de portion de tore. Le collecteur 12 est constitué par une portion de conduite
torique à grand diamètre fixée par l'intermédiaire de supports 17 sur la sur-
face interne de l'enveloppe externe 2 du générateur de vapeur, au-dessus
de la partie 8a de la jupe 8 en forme de secteur tronconique.
Le collecteur 12, en forme de portion de tore, comporte, dans la partie supérieure de sa paroi, des ouvertures 18 dont les centres sont alignés sur un cercle centré sur l'axe du générateur de vapeur commun à l'enveloppe externe 2, à l'enveloppe de faisceau 4 et au collecteur 12. Les ouvertures 18 successives sont espacées l'une de l'autre d'une distance sensiblement
constante, de manière à permettre une répartition homogène d'eau d'alimen-
tation suivant la direction circonférentielle du collecteur 12 en forme de por-
tion de tore.
Bien entendu, selon la distribution souhaitée de l'eau suivant la direc-
tion circonférentielle du collecteur et de l'espace annulaire 9, on peut prévoir
des ouvertures 18 dont les dimensions et répartition sont adaptées à la dis-
tribution particulière d'eau d'alimentation à obtenir. Ceci est vrai même lors-
que l'on désire obtenir une distribution homogène.
Le collecteur 12 en forme de portion de tore comporte de part et d'autre du tronçon central 16 dans lequel débouche le conduit d'alimentation 13, deux tronçons de distribution d'eau d'alimentation dans lesquels la paroi supérieure du tore 12 est traversée par les ouvertures 18 de répartition
d'eau. Autour de chacune des deux parties de distribution d'eau du collec-
teur est disposée une partie du dispositif de guidage 14 en deux parties, as-
surant le guidage de l'eau d'alimentation vers le bas, en direction de l'espace annulaire 9 de circulation d'eau d'alimentation. Chacune des parties du dispositif de guidage 14 est divisée en plusieurs tronçons successifs, par
exemple trois tronçons, tels que 26a, 26b, 26c par des cloisons radiales tel-
les que 19a, 19b, 19c et 19d s'étendant sur toute la section d'un espace
d'écoulement 20 ménagé entre le dispositif de guidage 14 et la surface ex-
terne du tore 12.
Comme il est visible sur la figure 3, le conduit 13 d'alimentation du
collecteur 12 relié au tronçon central 16 du collecteur débouche dans le col-
lecteur, en-dessous de la partie supérieure du collecteur comportant les ou-
vertures 18, de manière à assurer la fourniture d'eau d'alimentation au col-
lecteur 12. Des corps migrants tels que des débris métalliques peuvent être véhiculés par l'eau d'alimentation et introduits dans le collecteur. Comme il est visible sur la figure 2, deux dispositifs de filtration 21a et 21b constituant
des éléments d'arrêt des corps migrants sont placés aux extrémités du tron-
çon central du collecteur de part et d'autre de la zone de raccordement du conduit d'alimentation 13. Les deux éléments d'arrêt de corps migrants 21a et 21b sont réalisés de manière identique, si bien qu'on ne décrira que
l'élément d'arrêt 21 b représenté sur les figures 3, 4, 5 et 6.
Les éléments d'arrêt sont montés sur la partie supérieure du collec-
teur 12, au niveau d'ouvertures découpées dans la paroi du collecteur tori-
que dont la forme correspond à la section d'un cylindre ayant même diamè-
tre que la section méridienne du collecteur, par la surface torique du collec-
teur. L'élément d'arrêt 21b comporte une structure de maintien d'un élément
de filtration, constituée d'une bride circulaire 22 solidaire d'une paroi cylin-
drique 23 ayant un diamètre sensiblement égal à celui du collecteur qui est fixée sur le collecteur torique 12, dans une disposition coaxiale par rapport à
une ouverture traversant la paroi du collecteur torique.
L'élément de filtration est constitué par une plaque plane 24 en treillis maintenue dans l'enveloppe du collecteur torique 12, au niveau de l'ouverture suivant laquelle est placée la paroi cylindrique 23 de la structure de maintien. Les moyens de maintien de la plaque plane 24 de l'élément de filtration comportent, comme il est visible en particulier sur les figures 4 et 6, un rail de guidage 26 de forme sensiblement circulaire fixé sur la surface interne de la paroi torique et un tampon 25 de fermeture ayant un contour circulaire et présentant une fente diamétrale 27 dans laquelle est engagé le
bord supérieur rectiligne de la plaque 24. Le tampon de fermeture 25 com-
porte une bride périphérique permettant sa fixation par des vis sur la bride périphérique 22 de l'ensemble de maintien. De plus, le tampon 25 présente une forme telle qu'il remplit le volume intérieur de la paroi cylindrique 23 de l'ensemble de maintien, afin d'éviter la présence d'un volume mort en partie haute de l'ensemble de maintien. La plaque de filtration 24 présente une
partie d'extrémité semi-circulaire dont la forme et la dimension correspon-
dent à la demi-section du collecteur torique 12.
Lorsque l'élément d'arrêt 21b est mis en place sur la partie supérieure du tore, au niveau d'une ouverture de traversée, la plaque de filtration 24
pénètre à l'intérieur du tore, de manière à obturer totalement la section méri-
dienne du tore, comme il est visible sur les figures 3 et 4.
L'élément 21a est de même mis en place, de manière que sa plaque
plane de filtration en treillis métallique vienne obturer l'ensemble de la sec-
tion du collecteur torique 12. Les deux plaques planes de filtration en treillis des éléments d'arrêt 21 a et 21 b délimitent le tronçon central 16 du collecteur
12 dans lequel pénètre l'eau d'alimentation amenée par le conduit 13.
L'eau d'alimentation introduite par le conduit d'alimentation 13, qui
pénètre dans le tronçon central 16 du collecteur 12, doit traverser les pla-
ques de filtration 24 des éléments d'arrêt 21a et 21b avant de remplir les
deux tronçons de distribution du collecteur situés de part et d'autre du tron-
çon central 16. De cette manière, I'eau d'alimentation est filtrée, de telle ma-
nière que les corps migrants éventuellement contenus dans l'eau d'alimentation sont arrêtés dans l'espace central d'introduction du collecteur
et ne peuvent être entraînés dans les deux parties de distribution du collec-
teur et dans l'espace annulaire 9 d'alimentation du générateur de vapeur.
L'eau d'alimentation remplissant les deux parties de distribution du
tore de part et d'autre du tronçon central 16 s'écoule par les ouvertures su-
périeures 18 du collecteur 12, dans l'espace d'écoulement 20, entre le col-
lecteur 12 et le dispositif de guidage 14, puis dans l'espace de sortie situé dans le prolongement de l'espace d'écoulement 20. L'eau d'alimentation est ainsi guidée vers le bas, en direction de l'espace annulaire 9 d'alimentation
du générateur de vapeur.
Lorsque l'eau d'alimentation introduite dans le tronçon central 16 du collecteur torique par la conduite d'alimentation 13 renferme des débris dont la dimension est supérieure à la dimension des mailles du treillis constituant les plaques de filtration des éléments 21a et 21b, les débris constituant des corps migrants sont arrêtés par les plaques en treillis et restent à l'intérieur du tronçon central du tore. Les corps migrants ne sont donc pas entraînés
dans les parties de distribution du collecteur torique 12.
La dimension de la maille du treillis constituant la plaque de filtration 24 des éléments 21 a et 21 b qui peut être une grille constituée par des fils ou
tiges métalliques entrecroisés, est choisie de manière à retenir les corps mi-
grants ayant une dimension supérieure à une dimension prédéterminée. De préférence, la dimension prédéterminée est inférieure à la distance qui sé- pare les tubes du faisceau du générateur de vapeur, afin d'éviter que des corps migrants en provenance du circuit secondaire ne viennent se coincer
entre les tubes du faisceau et ne risquent de les détériorer.
Pour améliorer le pouvoir de filtration du treillis, celui-ci peut être constitué par une grille dont la face amont, c'est-à-dire la face dirigée vers l'arrivée d'eau d'alimentation est recouverte par une toile métallique dont la
maille est ajustée à la dimension des débris dont on veut assurer la retenue.
De préférence, le treillis, la grille et la toile métallique de l'élément de filtration 24 sont réalisés en un matériau résistant à la corrosion tel qu'un
acier inoxydable.
L'utilisation de deux grilles de filtration placées de part et d'autre dtronçon central d'alimentation du collecteur présente l'avantage que les deux grilles n'assurent chacune que la filtration de la moitié du débit d'eau d'alimentation apportée au générateur de vapeur, ce qui réduit la perte de charge par rapport à une grille unique traversée par l'ensemble du débit d'alimentation. D'autre part, la disposition du dispositif d'arrêt et de filtration à l'intérieur du générateur de vapeur permet à la bride et au tampon 25 de fermeture de l'élément de filtration de travailler sous une faible pression, une
faible fuite qui peut apparaître au niveau de la bride de maintien ne présen-
tant aucune conséquence dommageable du fait que l'eau d'alimentation de la fuite tombe alors directement dans l'espace annulaire d'alimentation du
*générateur de vapeur.
En outre, les éléments de filtration et d'arrêt de débris 21a et 21b peuvent être facilement remplacés en les rendant accessibles par la partie supérieure du générateur de vapeur, en prévoyant au moins un trou de visite traversant l'enveloppe externe 2 du générateur de vapeur, dans une zone voisine de la zone centrale du collecteur torique d'alimentation du dispositif 10. Pour remplacer les éléments de filtration 24 des dispositifs 21a et 21b, il suffit, pendant une période d'entretien et d'arrêt du réacteur nucléaire, le générateur de vapeur ayant été vidangé et refroidi, de dévisser les brides de
fixation des éléments d'arrêt et de filtration, d'extraire les éléments de filtra-
tion des ouvertures du tore et d'introduire dans les ouvertures du tore, à la place des éléments de filtration usagés, des éléments de filtration neufs. Lorsqu'on a dévissé et démonté les brides et les éléments de filtration
et d'arrêt, on peut facilement extraire du tronçon central 16 du collecteur to-
rique 12 les corps migrants qui ont été piégés pendant le fonctionnement du
générateur de vapeur.
L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui a été décrit.
On peut concevoir des éléments de filtration et d'arrêt présentant une forme légèrement différente de celle qui a été décrite, aussi bien quant à leurs plaques planes de filtration en treillis que leur moyen de fixation sur la
partie supérieure du tore.
Dans le cas o l'on utilise une plaque plane de filtration en treillis, celle-ci peut être maintenue dans la section du collecteur par l'un au moins
des éléments décrits plus haut: tampon de fermeture fixé par une bride vis-
see pouvant comporter une fente diamétrale d'engagement d'un bord rectili-
gne de la plaque plane et rail de guidage fixé sur la surface intérieure de la paroi du collecteur torique dans lequel est engagé un bord circulaire de la
plaque plane.
L'invention s'applique non seulement aux dispositifs de fourniture d'eau d'alimentation comportant un collecteur torique percé d'ouvertures dans sa partie supérieure et un dispositif de guidage entourant une partie du collecteur torique mais également aux dispositifs de fourniture d'eau
comportant un collecteur torique sur lequel sont fixés des tubes de distribu-
tion d'eau d'alimentation en forme de J, selon l'art antérieur.
De manière plus générale, I'invention peut s'appliquer non seulement aux générateurs de vapeur des réacteurs nucléaires à eau sous pression mais également à tout générateur de vapeur comportant un dispositif de
fourniture d'eau d'alimentation ayant un collecteur de forme générale tori-
que.
Claims (10)
1.- Dispositif de filtration et d'arrêt de corps étrangers véhiculés par l'eau d'alimentation d'un générateur de vapeur (1) comportant un faisceau de tubes d'échange de chaleur (3) disposés à l'intérieur d'une enveloppe de faisceau (4) et un dispositif de fourniture d'eau d'alimentation (10) au géné-
rateur de vapeur (1) dans une partie d'extrémité supérieure d'un espace an-
nulaire (9) de circulation d'eau d'alimentation entourant l'enveloppe de fais-
ceau (4) au moins partiellement, comportant un collecteur (12) de forme gé-
nérale torique disposé suivant au moins une partie de la circonférence de I'espace annulaire (9) et au moins une conduite d'alimentation en eau (13) débouchant dans un tronçon central (16) du collecteur (12), caractérisé par le fait qu'il comporte au moins deux éléments d'arrêt (21a, 21b) de corps étrangers délimitant le tronçon central (16) du collecteur (12) de part et d'autre de la conduite d'alimentation (13) débouchant dans le collecteur (12) et constitués chacun par une plaque de filtration en treillis (24) comportant
des moyens de maintien dans le collecteur torique (12), au niveau d'une ou-
verture traversant une paroi du collecteur (12), dans une position telle que la
plaque de filtration en treillis (24) obture complètement une section transver-
sale du collecteur (12).
2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de maintien de chacune des plaques de filtration en treillis (24)
comportent un tampon (25) de fermeture fixé sur une bride (22) d'une struc-
ture de maintien (22, 23) fixée sur la paroi du collecteur (12) au niveau de l'ouverture, de manière à assurer le maintien de la plaque de filtration (24) et
à remplir le volume interne de la structure de maintien (22, 23).
3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le tampon (25) de fermeture circulaire comporte une fente (27) de direction
diamétrale dans laquelle est engagé un bord supérieur de la plaque de filtra-
tion (24).
4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, ca-
ractérisé par le fait que les moyens de maintien de chacune des plaques de filtration (24) comportent un rail de guidage (26) fixé sur la paroi intérieure du collecteur torique (12) dans lequel est engagé un bord circulaire de la plaque
plane de filtration (24).
5.- Dispositif d'arrêt suivant l'une quelconque des revendications 1 à
4, caractérisé par le fait que chacune des plaques de filtration en treillis (14) est constituée par une grille métallique.
6.- Dispositif d'arrêt suivant l'une quelconque des revendications 1 à
4, caractérisé par le fait que chacune des plaques de filtration en treillis (24) est constituée par une grille métallique sur une face de laquelle dirigée vers
l'intérieur du tronçon central (16), est fixée une toile métallique.
7.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6, ca-
ractérisé par le fait que la grille et la toile métallique sont réalisées en acier inoxydable.
8.- Dispositif d'arrêt suivant l'une quelconque des revendications 1 à
4, caractérisé par le fait que la maille de chacune des plaques de filtration en treillis (24) a une dimension inférieure à la dimension des espaces entre les
tubes du faisceau (3) du générateur de vapeur (1).
9.- Dispositif d'arrêt suivant l'une quelconque des revendications 1 à
8, caractérisé par le fait que les moyens de maintien de chacune des pla-
ques de filtration (24) comportent une structure de maintien constituée d'une
enveloppe cylindrique (23) reposant et fixée sur la paroi supérieure du col-
lecteur torique (12), dans une disposition coaxiale à une ouverture traversant la paroi supérieure du collecteur torique (12) et d'une bride (22) solidaire de
l'enveloppe cylindrique (23).
10.- Dispositif d'arrêt suivant l'une quelconque des revendications 1 à
9, caractérisé par le fait que chacune des ouvertures traversant la paroi du tore (12) est constituée par l'intersection de la surface torique du collecteur (12) avec un cylindre dont le diamètre est sensiblement égal au diamètre de la section du tore et que chacune des plaques de filtration (24) en treillis présente un bord d'extrémité de forme semi-circulaire ayant un diamètre
sensiblement égal au diamètre du tore.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR9805621A FR2778222B1 (fr) | 1998-05-04 | 1998-05-04 | Dispositif de filtration et d'arret de corps etrangers vehicules par l'eau d'alimentation d'un generateur de vapeur |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9805621A FR2778222B1 (fr) | 1998-05-04 | 1998-05-04 | Dispositif de filtration et d'arret de corps etrangers vehicules par l'eau d'alimentation d'un generateur de vapeur |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2778222A1 true FR2778222A1 (fr) | 1999-11-05 |
| FR2778222B1 FR2778222B1 (fr) | 2000-07-21 |
Family
ID=9526000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9805621A Expired - Lifetime FR2778222B1 (fr) | 1998-05-04 | 1998-05-04 | Dispositif de filtration et d'arret de corps etrangers vehicules par l'eau d'alimentation d'un generateur de vapeur |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2778222B1 (fr) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2684433A1 (fr) | 1991-12-02 | 1993-06-04 | Framatome Sa | Dispositif de piegeage de corps migrants a l'interieur du circuit secondaire d'un generateur de vapeur. |
| FR2700383A1 (fr) | 1993-01-11 | 1994-07-13 | Framatome Sa | Echangeur de chaleur dans lequel l'alimentation en fluide secondaire s'effectue en partie haute par un boîtier d'alimentation ouvert vers le bas. |
| FR2705759A1 (fr) | 1993-05-27 | 1994-12-02 | Framatome Sa | Générateur de vapeur équipé d'un dispositif de piégeage de corps migrants. |
-
1998
- 1998-05-04 FR FR9805621A patent/FR2778222B1/fr not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| FR2684433A1 (fr) | 1991-12-02 | 1993-06-04 | Framatome Sa | Dispositif de piegeage de corps migrants a l'interieur du circuit secondaire d'un generateur de vapeur. |
| FR2700383A1 (fr) | 1993-01-11 | 1994-07-13 | Framatome Sa | Echangeur de chaleur dans lequel l'alimentation en fluide secondaire s'effectue en partie haute par un boîtier d'alimentation ouvert vers le bas. |
| EP0607071A1 (fr) * | 1993-01-11 | 1994-07-20 | Framatome | Echangeur de chaleur dans lequel l'alimentation en fluide secondaire s'effectue en partie haute par un déversoir |
| FR2705759A1 (fr) | 1993-05-27 | 1994-12-02 | Framatome Sa | Générateur de vapeur équipé d'un dispositif de piégeage de corps migrants. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2778222B1 (fr) | 2000-07-21 |
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