FR2846757A1 - Dispositif passif d'equilibrage de la pression d'un premier et d'un second fluides et utilisation - Google Patents

Abstract

Le dispositif comporte une première soupape et une seconde soupape (35a, 35b) comprenant chacune une chambre (13a, 13b) communiquant par un orifice d'admission (19a, 19b) avec un circuit ou récipient contenant un premier ou un second fluide et par un orifice d'échappement (18a, 18b) avec un moyen d'échappement du premier ou du second fluides, au moins un clapet (20a, 20b) monté mobile dans la chambre (13a, 13b) de la soupape entre une position de fermeture et une position d'ouverture de l'orifice d'échappement (18a, 18b), un piston (22a, 24a, 22b, 24b) relié au clapet (20a, 20b) et un moyen de rappel élastique (32a, 32b) du clapet (20a, 20b) en position de fermeture. Le premier et le second pistons (22a, 24a, 22b, 24b) comportent chacun une première face exposée à l'un du premier et du second fluides et une seconde face opposée soumise à une force exercée, respectivement, par le second et par le premier fluides.

Description

i L'invention concerne un dispositif passif d'équilibrage de la pression

d'un premier fluide dans un premier circuit ou récipient et d'un second fluide dans un second circuit ou récipient et l'utilisation du dispositif pour équilibrer

la pression de deux fluides d'échange de chaleur.

Dans certaines industries, on utilise des fluides, par exemple des gaz,

qui sont contenus dans des récipients ou qui sont mis en circulation pour être utilisés dans une installation dans laquelle les fluides doivent être en équipression ou tout au moins à des pressions peu différentes l'une de l'autre.

Par exemple, dans des installations de production d'électricité à partir de la chaleur produite par un réacteur nucléaire à haute température, on utilise des échangeurs de chaleur, tels que des échangeurs de chaleur à plaques, qui sont destinés à recevoir, comme premier fluide d'échange thermique, un gaz tel que l'hélium assurant le refroidissement du coeur du réacteur 15 nucléaire et, comme second fluide d'échange, un gaz contenant de l'azote, par exemple de l'air, qui est utilisé pour entraîner une turbine à gaz et pour vaporiser de l'eau et produire de la vapeur qui est utilisée dans des turbines

à vapeur.

Un tel dispositif de production d'électricité et le procédé corres20 pondant ont été décrits dans la demande de brevet 02 04638 déposée le 12

avril 2002 par la société FRAMATOME ANP.

Dans le cas o l'on utilise, dans de telles installations, un échangeur

de chaleur tel qu'un échangeur à plaques, il est souhaitable de s'assurer que l'échangeur de chaleur fonctionne pratiquement en équipression en ce qui 25 concerne les deux fluides d'échange, pendant toute les phases de fonctionnement de l'installation.

Dans une installation telle que décrite dans la demande de brevet

FRAMATOME ANP rappelée ci-dessus, l'hélium primaire et le gaz d'échange secondaire sont à des pressions voisines de 60 bars et on doit 30 s'assurer, pendant le fonctionnement normal de l'installation, qu'il ne se produit pas de différence de pression supérieure à 5 bars de part et d'autre des parois d'échange séparant l'hélium primaire du gaz d'échange secondaire.

On ne doit pas accepter non plus des gradients de pression, au cours du

temps, de plus de 5 bars en 60 secondes.

Dans un régime incidentel ou accidentel (par exemple dans le cas de la rupture d'une canalisation de l'un des circuits entre lesquels on effectue 5 un échange thermique) on doit pouvoir accepter, de manière exceptionnelle, pendant un temps très court, une différence de pression de l'ordre de 60 bars. En fonctionnement en régime permanent, les deux gaz d'échange ont généralement des pressions qui se maintiennent dans des limites telles que 10 la différence de pression critique de part et d'autre des parois d'échange

n'est jamais atteinte. Il n'en est pas de même dans le cas des régimes transitoires ou a fortiori dans le cas de fonctionnement incidentel ou accidentel.

Pour pouvoir utiliser des échangeurs de chaleur qui nécessitent un fonctionnement avec une faible différence de pression entre les fluides 15 d'échange, tels que les échangeurs à plaques, ces échangeurs présentant, sur d'autres plans, de très grands avantages, il apparaît souhaitable sinon indispendable de prévoir des moyens d'équilibrage de pression entre les

deux circuits de gaz primaire et secondaire.

De tels moyens d'équilibrage doivent fonctionner de manière totale20 ment automatique et ne nécessiter aucune source d'alimentation énergétique extérieure au circuit dont on réalise l'équilibrage de pression, pour éviter tout risque d'interruption de fonctionnement qui serait dommageable pour

l'échangeur de chaleur.

De manière plus générale, dans le cas d'une installation utilisant des 25 fluides contenus dans des récipients de stockage ou circulant dans des circuits d'utilisation, il peut être nécessaire d'assurer un équilibrage de pression

d'un premier et d'un second fluides utilisés dans l'installation.

Le but de l'invention est de proposer un dispositif d'équilibrage de la

pression d'un premier et d'un second fluides contenus, respectivement, à 30 l'intérieur d'un premier et d'un second circuits ou récipients, d'un fonctionnement sr et automatique, sans avoir recours à une source d'énergie extérieure telle qu'une alimentation électrique.

Dans ce but, le dispositif d'équilibrage suivant l'invention comporte une première soupape comprenant une première chambre communiquant par un orifice d'admission avec le premier circuit ou récipient contenant le premier fluide et par un orifice d'échappement avec un moyen d'échappement du premier fluide, au moins un premier clapet monté mobile 5 dans la première chambre, dans une direction axiale d'actionnement, entre une position de fermeture et une position d'ouverture de l'orifice d'échappement de la première chambre, un premier piston relié au premier clapet et un premier moyen de rappel élastique du premier clapet, - une deuxième soupape comportant une deuxième chambre com10 muniquant par un orifice d'admission avec le second circuit ou récipient contenant le second fluide et, par un orifice d'échappement, avec un moyen d'échappement du second fluide, au moins un second clapet monté mobile dans la seconde chambre dans une direction axiale d'actionnement, entre une position de fermeture et une position d'ouverture de l'orifice d'échappe15 ment de la seconde chambre, un second piston relié au second clapet et un second moyen de rappel élastique du second clapet en position de fermeture, et que le premier et le second pistons comportent chacun une première face perpendiculaire à la direction d'actionnement de la première ou de la se20 conde soupapes exposée respectivement au premier et au second fluides et

une seconde face opposée perpendiculaire à la direction d'actionnement de la seconde soupape soumise à une force exercée respectivement par le second et par le premier fluides.

De préférence: - le dispositif comporte un corps délimitant une chambre interne de forme cylindrique ayant pour axe l'axe d'actionnement des soupapes dans laquelle sont montés coulissants dans la direction d'actionnement, le premier piston et le second piston en contact l'un avec l'autre par leurs secondes faces perpendiculaires à la direction d'actionnement ayant leurs premières 30 faces exposées respectivement au premier et au second fluides, dans une première chambre et dans une seconde chambre délimitées dans le corps par la première face du piston correspondant et un fond de fermeture du corps du dispositif d'équilibrage, le premier et le second clapet étant montés coulissants dans la direction d'actionnement, respectivement, à l'intérieur du premier et du second pistons avec une latitude de déplacement dans la direction d'actionnement et rappelés par des moyens de rappel en position de fermeture de l'ouverture 5 d'échappement de la première chambre et de la seconde chambre, respectivement; - la première et la seconde soupapes comportent chacune un corps de soupape délimitant respectivement la première chambre et la seconde chambre de la première et de la seconde soupapes, et le premier et le se10 cond pistons sont constitués chacun par une plaque rigide solidaire du clapet correspondant et une paroi métallique flexible d'un soufflet fixée de manière étanche à la plaque rigide et à un élément du corps de soupape, de manière à constituer une chambre fermée ayant une paroi déformable dans la direction d'actionnement, le piston étant à l'intérieur de la chambre de la 15 soupape correspondante, la chambre fermée du piston de la première soupape étant reliée à la chambre de la seconde soupape et la chambre fermée du piston de la seconde soupape étant en communication avec la chambre de la première soupape; - le corps de la première soupape et le corps de la seconde soupape 20 sont reliés entre eux et alignés axialement suivant une direction d'actionnement commune de la première et de la seconde soupapes pour constituer un corps du dispositif d'équilibrage, la chambre de la première soupape et la chambre de la seconde soupape étant séparées par une paroi transversale par rapport à la direction d'actionnement du corps du dispositif d'équilibrage 25 sur laquelle est fixée, d'un premier côté à l'intérieur de la chambre de la première soupape, la paroi métallique du soufflet du premier piston et, sur un second côté dans la direction d'actionnement, à l'intérieur de la chambre de la seconde soupape, la paroi métallique du soufflet du second piston, la paroi de séparation du corps du dispositif d'équilibrage étant traversée par 30 un premier canal de mise en communication de la première chambre fermée du premier piston avec la chambre de la seconde soupape et par un second canal mettant en communication la chambre fermée du second piston avec la chambre de la première soupape; - le corps de la première soupape et le corps de la seconde soupape sont réalisés en deux parties assemblées entre elles délimitant respectivement une première partie de la chambre de la soupape dans laquelle sont prévues l'ouverture d'admission et l'ouverture d'échappement et une se5 conde partie dans laquelle est disposée, respectivement le premier et le second pistons, la première et la seconde parties des chambres de la première et de la seconde soupapes étant séparées par une paroi du corps de la soupape traversée par une ouverture dans la direction axiale d'actionnement dans laquelle est disposé un palier de guidage du clapet correspondant qui 10 comporte une tige montée dans la direction axiale d'actionnement dont une extrémité axiale est solidaire du piston correspondant et dont l'extrémité opposée, à l'intérieur de la première partie de la chambre de la soupape porte un obturateur; - le premier clapet de la première soupape et le second clapet de la 15 seconde soupape comportent chacun, un ensemble obturateur de l'ouverture d'échappement comportant un obturateur de clapet pilote solidaire d'une extrémité d'une tige du clapet et un obturateur principal comportant une surface d'appui sur un siège de l'ouverture d'échappement et une cavité centrale dans laquelle est engagé, avec une latitude de déplacement dans la 20 direction de l'axe d'actionnement de la soupape l'obturateur de clapet pilote, communiquant avec l'extérieur du clapet principal par un canal dont l'obturateur de clapet pilote est susceptible de réaliser la fermeture; - le premier et le second moyens de rappel élastique du premier et du second clapets sont constitués par des ressorts hélicodaux intercalés entre 25 une surface d'appui du clapet et l'un d'un piston auquel est relié le clapet et d'une surface d'appui d'un corps de la soupape correspondante du dispositif d'équilibrage; - le ressort hélicodal est en appui à l'une au moins de ses extrémités

sur une plaque d'appui dont la position est réglable dans la direction d'ac30 tionnement des soupapes du dispositif d'équilibrage.

Le dispositif selon l'invention peut être utilisé pour régler à des valeurs

sensiblement égales, la pression de deux fluides dans des circuits d'alimen-

tation d'une première partie d'échange de chaleur et d'une seconde partie

d'échange de chaleur, respectivement, d'un échangeur de chaleur.

En particulier, le premier circuit d'échangeur de chaleur est destiné à recevoir un gaz secondaire d'échange de chaleur renfermant de l'azote 5 d'une installation de production d'électricité utilisant un réacteur nucléaire à haute température et le second circuit d'échange est le circuit primaire du

réacteur nucléaire à haute température refroidi par un gaz tel que l'hélium.

Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décrire, à titre

d'exemple, en se référant aux figures jointes en annexe, un dispositif d'équi10 librage de pression selon l'invention et selon deux modes de réalisation.

La figure 1 est une vue en coupe axiale simplifiée d'un dispositif

d'équilibrage selon l'invention et selon un premier mode de réalisation et de deux circuits d'échange dans lesquels on réalise un équilibrage de pression.

La figure 2 est une vue en coupe axiale d'un dispositif d'équilibrage 15 selon l'invention et selon un second mode de réalisation dont les deux soupapes sont disposées tête bêche.

Sur la figure 1, on voit un dispositif d'équilibrage de pression selon l'invention désigné de manière générale par le repère 1 et qui comporte un corps 2 qui est creux et de forme générale cylindrique. Sur la figure 1, le 20 corps 2 du dispositif d'équilibrage 1 selon le premier mode de réalisation a été représenté de manière simplifiée sous forme monobloc mais, bien entendu, pour faciliter sa réalisation et pour permettre le montage des éléments internes du dispositif d'équilibrage qui seront décrits par la suite, le corps 2 peut être réalisé en plusieurs parties assemblées entre elles par des 25 moyens mécaniques avec interposition de joints d'étanchéité. Le montage du corps du dispositif d'équilibrage ne sera décrit que dans le cas du second

mode de réalisation.

Le corps creux 2 comporte une partie interne 3 constituant une chambre cylindrique dans laquelle sont disposés un premier piston 4a et un 30 second piston 4b montés mobiles dans la direction axiale 5 du corps 2 et de

la chambre cylindrique 3 du dispositif d'équilibrage et en appui l'un sur l'autre par l'intermédiaire de faces respectives perpendiculaires à l'axe d'actionne-

ment 5 du dispositif d'équilibrage, de telle sorte que les efforts exercés sur

l'un des pistons 4a ou 4b sont transmis au second piston.

Chacun des pistons 4a et 4b comporte des segments d'étanchéité 6a, 6'a ou 6b, 6'b permettant d'assurer une étanchéité entre la surface latérale 5 des pistons et la surface interne de la chambre 3, aussi bien lorsque les pistons sont immobiles que lorsque les pistons se déplacent à l'intérieur de la

chambre 3.

La partie 3a de la chambre 3 disposée entre le premier piston 4a et un premier fond 2a du corps 2 du dispositif d'équilibrage, appelée première 10 chambre, communique par une ouverture d'admission 7a avec un circuit 36a recevant un premier fluide qui est par exemple le fluide secondaire d'une installation de production d'électricité d'un réacteur à haute température; le fluide secondaire peut être un gaz contenant de l'azote, par exemple de l'air

en circulation dans un circuit d'air secondaire 36a.

La première chambre 3a du dispositif d'équilibrage communique également par une ouverture d'admission 8a avec un moyen d'évacuation d'air,

par exemple une conduite 38a d'échappement d'air à l'atmosphère.

La partie de la chambre 3 à l'intérieur de l'enveloppe 2 du dispositif

d'équilibrage 1, comprise entre le second piston 4b et un second fond 2b du 20 corps 2, appelée seconde chambre 3b du dispositif d'équilibrage, communique, par l'intermédiaire d'une ouverture d'admission 7b, avec un circuit 36b dans lequel circule le second fluide, par exemple de l'hélium primaire de refroidissement d'un réacteur nucléaire à haute température utilisé pour réaliser l'échauffement du fluide secondaire qui peut être de l'air, à l'intérieur d'un 25 échangeur de chaleur 37 tel qu'un échangeur de chaleur à plaques.

La seconde chambre 3b du dispositif d'équilibrage 1 communique également, par une ouverture d'échappement 8b, avec un moyen d'évacuation du second fluide d'échange qui peut être par exemple une conduite 38b

reliée à un réservoir 39 de récupération d'hélium.

Dans la première chambre 3a est disposé un clapet 10a d'une soupape d'ouverture et de fermeture de l'ouverture d'échappement 8a qui est guidé et qui peut être déplacé dans la direction axiale d'actionnement 5 par le piston 4a, entre une position de fermeture représentée sur la figure 1, dans laquelle un obturateur 10'a du clapet 10a est en appui sur un siège constituant l'entrée de l'ouverture d'échappement 8a, et une position d'ouverture, dans laquelle l'obturateur 10'a se trouve à une certaine distance de

l'entrée de l'ouverture d'échappement 8a et libère cette ouverture.

Le premier piston 4a comporte une ouverture de direction axiale assurant le guidage de la tige du clapet l0a dans la direction axiale 5 et une ouverture élargie diamétralement assurant le guidage et la retenue d'une

extrémité élargie diamétralement 10"a du clapet 10a.

Pour permettre la fabrication et le montage du piston et du clapet tel 10 que représentés sur la figure 1, ces éléments sont réalisés en plusieurs pièces qui sont assemblées.

L'ouverture centrale 1 la à plus grand diamètre dans laquelle est engagée à glissement la partie élargie 10"a du clapet I0a présente une longueur, dans la direction axiale, supérieure à la longueur de la partie 10"a du 15 clapet, de sorte que le clapet peut se déplacer dans la direction axiale 5 par

rapport au piston 4a avec une course maximale c dans la direction axiale.

En outre, un ressort de rappel hélicodal 9a est intercalé entre la surface du piston 4a exposée au fluide remplissant la chambre 3a et l'obturateur 10'a du clapet 10a. Le ressort de rappel 9a assure la fermeture de l'ou20 verture d'échappement 8a par l'obturateur 10'a, lorsque le premier piston 4a est dans une position correspondant à l'équipression entre les deux fluides dont on assure l'équilibrage ou à une différence de pression faible, située

dans une bande morte de réglage.

Le ressort 9a peut comporter un dispositif mécanique de tarage per25 mettant de régler la largeur de la bande morte, c'est-à-dire l'amplitude de la différence de pression qui est acceptée par le dispositif d'équilibrage sans

déclencher le déplacement du clapet.

Ce dispositif mécanique peut comporter, par exemple, une plaque

d'appui d'une extrémité du ressort 9a dont la position est réglable dans la 30 direction d'actionnement 5.

Le second piston 4b et le second clapet l0b sont réalisés et assemblés d'une manière analogue à celle qui vient d'être décrite en ce qui

concerne le premier piston 4a et le premier clapet 10a.

Les éléments correspondants concernant la première soupape constituée par la première chambre 3a, le premier piston 4a et le premier clapet 1 Oa et de la seconde soupape constituée par la seconde chambre 3b, le second piston 4b et le second clapet 10b sont désignés par les mêmes réfé5 rences associées à la lettre a ou à la lettre b.

Le fonctionnement du dispositif d'équilibrage représenté sur la figure

1 sera expliqué ci-dessous.

Le dispositif d'équilibrage 1 est raccordé au premier circuit 36a dans

lequel circule un fluide secondaire d'une installation de production d'électrici10 té à partir d'un réacteur à haute température, par exemple de l'air, par l'intermédiaire de l'ouverture d'admission 7a de la première soupape et au second circuit 36b dans lequel circule un second fluide d'échange, par exemple de l'hélium de refroidissement primaire d'un réacteur à haute température par l'ouverture d'admission 7b de la seconde soupape.

Le circuit d'air 36a et le circuit d'hélium 36b sont reliés à un échangeur de chaleur 37 assurant l'échauffement de l'air à partir de l'hélium prélevant la chaleur du coeur du réacteur nucléaire.

Dans le cas o les deux fluides sont à une même pression, par exemple 70 bars, comme représenté sur la figure 1, les pistons 4a et 4b qui 20 sont en contact par leur première face exposée au fluide remplissant la

chambre correspondante 3a ou 3b, c'est-à-dire l'air ou l'hélium, sont soumis aux mêmes pressions et donc à des forces axiales opposées et de même amplitude. Les pistons 4a et 4b sont alors en équilibre, comme représenté sur la figure 1, et les clapets 1Oa et 1Ob sont en position de fermeture des 25 ouvertures d'échappement 8a et 8b du dispositif d'équilibrage.

Tant que les écarts de pression entre les deux fluides d'échange se situent dans la bande morte de réglage, les clapets 10a et 1Ob restent en

position de fermeture.

Dans le cas o les deux circuits de fluide ne sont plus en équipres30 sion, les pistons 4a et 4b sont soumis à une force de direction axiale dans un sens ou dans l'autre suivant le sens du dépassement de la pression d'un

fluide par l'autre.

Par exemple, en supposant que la pression de l'air dans la première chambre 3a devienne supérieure à la pression de l'hélium dans la chambre 3b, l'ensemble des pistons 4a et 4b a tendance à se déplacer vers le bas (sur la figure 1), de sorte que le piston 4a exerce une force de traction diri5 gée vers le bas sur la soupape 10a et que le piston 4b a tendance à se déplacer en comprimant le ressort 9b de la seconde soupape dont l'obturateur 1 Ob se déplace à l'intérieur de l'ouverture llb du piston 4b. La seconde soupape reste donc fermée, l'obturateur 10'b étant en appui sous une force

croissante sur le siège de l'ouverture d'échappement 8b.

Tant qu'on n'a pas dépassé la limite assignée pour la bande morte quant à la différence de pression entre les deux fluides (par exemple Ap = 5 bars) , l'obturateur 10'a du clapet 10a est maintenu en appui sur le siège de

l'ouverture d'échappement 8a.

Lorsqu'on dépasse la valeur assignée pour la différence de pression 15 définissant la bande morte, cette valeur étant réglée par le tarage du ressort 9b, le déplacement du piston 4a vers le bas entraîne le déplacement du clapet 10a et des pistons 4a et 4b à l'encontre de la force de rappel du ressort 9b. L'air du circuit d'air s'échappe par l'ouverture 8a et la conduite d'échappement 38a reliée à cette ouverture, ce qui permet de diminuer la pression 20 dans le circuit d'air et de la ramener à une valeur proche de la valeur de la pression dans le circuit d'hélium. Lorsque la pression de l'air dans le circuit d'air devient légèrement inférieure à la pression dans le circuit d'hélium, l'ensemble des pistons 4a et 4b se déplace dans la direction 5 et vers le haut pour assurer à nouveau la fermeture des ouvertures d'échappement du dis25 positif d'équilibrage. Le dispositif fonctionne alors en circuit fermé et les deux

circuits en régime normal.

Un inconvénient du dispositif d'équilibrage 1 représenté sur la figure 1 est qu'il est nécessaire d'utiliser, pour séparer le premier fluide pénétrant dans la première chambre 3a du second fluide pénétrant la seconde cham30 bre 3b du dispositif d'équilibrage, des joints dynamiques ou segments pour

réaliser l'étanchéité entre les pistons et la surface interne de la chambre 3.

De tels dispositifs d'étanchéité dynamiques sont d'une conception délicate, en particulier lorsque le premier fluide et le second fluides sont à il

haute température, ce qui est le cas par exemple pour une installation de production d'électricité à partir d'un réacteur à haute température. Dans ce cas, les joints ou segments 6a, 6'a, 6b, 6'b doivent être réalisés en métal. En outre, il est nécessaire de prévoir un remplacement des joints après un cer5 tain temps de fonctionnement du dispositif.

Le dispositif d'équilibrage représenté sur la figure 2 permet d'éviter

ces inconvénients et assure la transmission d'efforts importants pour l'ouverture ou la fermeture des clapets des soupapes.

Le dispositif d'équilibrage selon le second mode de réalisation dési10 gné de manière générale par le repère 1 comporte un corps 12 de forme globalement cylindrique creux délimitant des chambres internes 13a et 13b qui sont les chambres respectives d'une première soupape de réglage 35a de la pression d'un premier fluide et d'une seconde soupape de réglage 35b

de la pression d'un second fluide.

Par exemple, comme précédemment, le premier fluide peut être un gaz contenant de l'azote et le second fluide de l'hélium de refroidissement

d'un réacteur nucléaire à haute température.

Le corps 12 du dispositif d'équilibrage 1 est réalisé en plusieurs parties 12a, 12b, 12c, 12d et 12e qui sont assemblées entre elles bout à bout 20 dans la direction de l'axe d'actionnement 15 du dispositif d'équilibrage, par

l'intermédiaire de brides, de vis ou de tiges filetées et d'écrous, avec interposition de joints d'étanchéité tels que 16a, 16b, 16c et 16d.

La réalisation du corps 12 du dispositif d'équilibrage à partir de pièces

qui peuvent être assemblées permet de simplifier la fabrication et d'effectuer 25 le montage des organes internes des soupapes.

Les chambres respectives 13a et 13b des deux soupapes 35a, 35b constituant le dispositif d'équilibrage, délimitées respectivement par les parties 12a, 12c et 12b, 12d du corps 12, comportent deux parties 13'a et 13"a ou 13'b et 13"b qui sont séparées l'une de l'autre par un palier de guidage 30 14a (ou 14b) du clapet de la soupape correspondante, comme il sera décrit

par la suite.

Les deux parties des chambres 13a et 13b sont reliées entre elles par un canal 17a (ou 17b) permettant de mettre en équipression les deux parties

de la chambre.

Les premières parties 13'a (ou 13'b) des chambres 13a (ou 13b) qui 5 sont réalisées à l'intérieur de la partie 12a (ou 12b) du corps du dispositif comportent chacune une ouverture d'admission 19a (ou 19b) et une ouverture d'échappement 18a (ou 18b), l'ouverture d'échappement étant équipée d'un siège de soupape pour la mise en appui de l'obturateur du clapet de

soupape correspondant.

L'ouverture d'admission 19a de la première chambre 13a est reliée à une conduite de liaison à un circuit dans lequel circule le premier fluide et l'ouverture d'échappement 18a à une conduite d'échappement du premier fluide. L'ouverture d'admission 19b de la seconde chambre 13b est reliée 15 par une conduite de liaison au circuit d'hélium de refroidissement du réacteur nucléaire à haute température et l'ouverture d'échappement 18b est

reliée à une conduite d'évacuation d'hélium vers un réservoir de stockage.

Les deux soupapes de réglage respectives de la pression du premier et du second gaz d'échange sont réalisées de la même manière, de sorte 20 qu'on ne décrira de manière détaillée que la première soupape disposée

dans la chambre 13a tout en indiquant les différences existant avec la seconde soupape quant aux liaisons de mise en pression des soupapes.

La soupape disposée dans la chambre 13a assurant le réglage de la pression du premier fluide constitué par un gaz renfermant de l'azote com25 porte un clapet 20a comportant une tige montée coulissante dans la direction axiale d'actionnement 15 à l'intérieur du palier 14a de la soupape et reliée, à une première extrémité, à un ensemble obturateur 21a et, à une seconde extrémité, à un piston 22a, 24a disposé à l'intérieur de la partie 13"a

de la chambre 13a.

Le piston 22a, 24a comporte une plaque rigide 22a solidaire de la paroi flexible d'un soufflet métallique 24a qui présente au moins une onde

torique ayant pour axe l'axe 15 d'actionnement du dispositif d'équilibrage.

La paroi flexible du soufflet 24a est également fixée par soudure sur

une plaque de fixation 25a solidaire de la pièce intermédiaire 12e du corps 12 du dispositif d'équilibrage qui sépare la chambre 13a de la première soupape de la chambre 13b de la seconde soupape.

Pour faciliter l'assemblage du dispositif, on peut utiliser un soufflet 24a assemblé par soudure à la plaque 25a qui est ensuite fixée par des moyens mécaniques ou par soudure sur la pièce intermédiaire 12e du corps

12, au moment du montage de la soupape. De préférence, la paroi métallique déformable du soufflet 24a est so10

lidaire, à son extrémité axiale opposée à la plaque 25a, à un anneau de fixation 26a dans lequel on vient fixer par soudage, au moment du montage, une plaque 22'a en forme de disque solidaire de la tige du clapet 20a guidée

dans le palier 14a, pour constituer la plaque rigide 22a du piston 22a, 24a.

Le piston 22a, 24a présente ainsi une chambre interne qui est totale15 ment fermée, à sa périphérie, par le soufflet métallique 24a, à l'une de ses

extrémités axiales, par la plaque 25a et, à sa seconde extrémité axiale, par la plaque 22a du piston. La surface externe du piston soumise à la pression dans la chambre de la soupape constitue sa face externe et la surface interne de la chambre fermée sa surface interne.

Un canal 27a percé à l'intérieur de la pièce intermédiaire 12e du corps du dispositif d'équilibrage traversant la plaque de fixation 25a met en communication la chambre interne du piston 22a, 24a avec la seconde partie

13"b de la chambre 13b de la seconde soupape.

De même, un canal 27b traversant la pièce intermédiaire 12e du 25 corps 12 du dispositif d'équilibrage et une plaque de fixation 25b du soufflet 24b de la seconde soupape met en communication la chambre interne du piston 22b, 24b de la seconde soupape 35b avec la seconde partie 13"a de

la chambre 13a de la première soupape.

L'ensemble obturateur 21a relié à l'extrémité de la tige du clapet 20a 30 comporte un obturateur de clapet pilote 21'a de petit diamètre et un obturateur de clapet principal 21"a à grand diamètre destiné à venir en appui par une surface tronconique recouverte par une couche de matériau d'usure, avec le siège de l'ouverture d'échappement 18a, dans une position de fer-

meture de la soupape 35a. L'obturateur 21'a du clapet pilote est engagé avec un certain jeu dans la direction axiale 15 dans une ouverture à l'intérieur de l'obturateur 21"a du clapet principal qui communique avec un canal d'évacuation 31a de petit diamètre débouchant dans l'ouverture d'échappe5 ment 18a sur lequel l'obturateur 21'a du clapet pilote est en appui dans la

position de fermeture de la soupape.

L'obturateur 21"a du clapet principal comporte de plus des canaux

latéraux traversants mettant en communication son ouverture centrale dans laquelle est disposé l'obturateur 21'a de clapet pilote avec la première partie 10 13'a de la chambre 13a de la soupape.

Un ressort hélicodal de rappel 32a est intercalé entre une partie

d'appui du palier 14a de guidage de la tige du clapet 20a solidaire du corps 12 et un flasque d'appui 33a engagé sur la tige de clapet, de manière à rappeler les obturateurs 21'a et 21"a en position de fermeture, respectivement, 15 du siège 18a etdu canal 31a.

La structure de la seconde soupape qui est analogue à la structure de

la première soupape ne sera pas décrite plus en détail. Cette seconde soupape comporte des éléments analogues aux éléments qui ont été décrits dans le cas de la première soupape qui sont affectés des mêmes repères 20 mais avec comme indice la lettre b.

Les ressorts de rappel hélicodaux 32a et 32b viennent en appui sur un flasque 33a (ou 33b) qui est traversé par une ouverture de passage de la tige du clapet correspondant 20a (ou 20b) qui présente un filetage sur sa

surface externe.

Un écrou de réglage 34a (ou 34b) est engagé sur la partie filetée de

la tige de clapet et vient en appui sur le flasque d'appui correspondante 33a (ou 33b), de manière à régler le tarage du ressort correspondant 32a et 32b.

On peut ainsi régler la pression de déclenchement du clapet pilote de la soupape qui est rappelé sur son siège par le ressort de rappel 32a (ou 32b). 30 Dans le cas du premier mode de réalisation également, le ressort qui est intercalé entre le piston et l'obturateur du clapet 20a (ou 20b) peut être associé à des moyens de tarage constitués par au moins un flasque d'appui d'une extrémité du ressort qui peut être déplacé dans la direction de l'axe

d'actionnement 5, par exemple par un écrou ou d'autres moyens de déplacement mécaniques, pneumatiques ou hydrauliques.

De manière générale, l'une des extrémités au moins du ressort peut

être mise en appui sur une plaque d'appui réglable pour ajuster le tarage du 5 ressort, aussi bien dans le cas du premier que du second modes de réalisation.

Le fonctionnement du dispositif d'équilibrage représenté sur la figure

2 va maintenant être décrit.

Les premières parties 13'a et 13'b des chambres 13a et 13b des deux 10 soupapes reçoivent, respectivement, pendant le fonctionnement de l'installation, le premier fluide et le second fluide provenant du premier et du second

circuits de l'installation.

Lorsque les pressions dans les deux circuits sont égales ou pratiquement égales, les deux soupapes sont dans leur position représentée sur 15 la figure 2, les obturateurs 21'a, 21'b, 21"a et 21"b étant maintenus en position de fermeture sur les sièges correspondants des ouvertures d'échappement et des canaux des obturateurs principaux. Les chambres des pistons délimitées par les soufflets métalliques et les plaques rigides solidaires des clapets des deux soupapes 35a, 35b sont soumises sur leur surface exté20 rieure, respectivement, à la pression du premier et du second fluides et, sur

leurs surface intérieure, à la pression du second et du premier fluides. Par hypothèse, ces pressions sont égales ou sensiblement égales le piston et la chambre déformable de la première soupape sont soumis extérieurement à la pression du premier fluide qui est transmis par l'intermédiaire du canal 25 17a de la première partie 13'a à la seconde partie 13"a de la chambre 13a.

La chambre intérieure du piston est alimentée, par l'intermédiaire du canal 27a, en second fluide provenant de la seconde partie 13"b de la seconde chambre 13b, à une pression par hypothèse sensiblement égale à la pression du premier fluide en contact avec la surface externe du piston et du 30 soufflet métallique déformable. Le piston qui ne subit aucune différence de

pression entre ses faces interne et externe ne se déplace pas et le clapet de la soupape est maintenu en position de fermeture de l'ouverture d'échappe-

ment 18a, par le ressort 32a et par l'intermédiaire de l'obturateur 21'a du

clapet pilote en appui sur la portée d'entrée du canal 31 a.

De même, dans le cas d'une équipression entre l'extérieur et l'intérieur de la chambre du second piston délimitée par le second soufflet 24b, il 5 ne se produit aucun déplacement du clapet de la seconde soupape 20b dont le ressort 32b maintient les obturateurs en position de fermeture.

Dans le cas de l'apparition d'une différence de pression entre le premier et le second fluides, les chambres des pistons délimitées par les parois déformables des soufflets 24a et 24b et les faces externe et interne des pis10 tons sont soumises à une pression interne et à une pression externe qui

sont différentes l'une de l'autre.

Par exemple, si l'on suppose que la pression du premier fluide devient

supérieure à un moment donné du fonctionnement de l'installation à la pression du premier fluide, la chambre du premier piston délimitée par le premier 15 soufflet 24a se trouve sous une pression interne qui est la pression du second fluide transmis par le canal 27a inférieure à la pression à laquelle est soumise sa paroi externe à l'intérieur de la seconde partie 13"a de la chambre 13a qui reçoit le premier fluide. Dans ce cas, la plaque 22a du premier piston 22a, 24a a tendance à se déplacer vers le bas (sur la figure 2) dans la 20 direction d'actionnement 15 du dispositif d'équilibrage.

On n'observe un déplacement effectif du piston 22a, 24a et du clapet

a que si la force exercée est supérieure à la force permettant une compression du ressort 32a qui est soumis à une pression de tarage permettant d'éviter un déplacement lors de l'apparition de différences de pression infé25 rieures à une limite donnée (par exemple 5 bars).

Lorsque la différence de pression entre les deux fluides dépasse la

valeur déterminée correspondant à la largeur de la bande morte de réglage, le clapet 20a se déplace vers le bas, de sorte que l'obturateur 21'a du clapet pilote assure l'ouverture du canal 31a et l'évacuation de premier fluide vers 30 la conduite d'échappement.

L'obturateur 21"a constituant le clapet principal reste en position de

fermeture contre le siège de l'ouverture d'échappement 18a.

Si la différence de pression entre les deux fluides continue à augmenter, le clapet 20a se déplaçant vers le bas peut assurer l'ouverture de l'obturateur 21"a du clapet principal, de sorte que l'échappement du second fluide par l'ouverture d'échappement 18a se produit à un débit très supérieur au débit assuré par le passage dans le canal 31 a.

La pression dans le premier circuit baisse, de manière modérée pendant l'ouverture du clapet pilote puis de manière beaucoup plus rapide, pendant l'ouverture du clapet principal.

La pression dans la chambre fermée du second piston délimitée par 10 le second soufflet 24b est supérieure à la pression dans la seconde partie 13"b de la chambre de la soupape, tant que la pression du premier fluide est supérieure à la pression du second fluide. La surpression à l'intérieur de la chambre fermée du second piston assure une fermeture du second clapet 20b avec une force croissante, lorsque la différence de pression entre le 15 premier et le second fluides augmente. La fermeture du second clapet est

assurée par l'intermédiaire du second ressort de rappel 32b, par compression de ce ressort.

On obtient, par décharge du premier fluide par la conduite d'échappement 38a, une diminution de la pression dans le premier circuit, jusqu'à 20 obtenir pratiquement l'équipression entre les deux circuits. La première soupape se referme alors et l'on se retrouve dans la position représentée sur la figure 2 qui permet un fonctionnement en régime permanent en équipression

des deux circuits.

Si la pression dans le premier circuit devient supérieure à la pression 25 dans le second circuit, du fait d'une pression externe à la chambre du second piston délimitée par le second soufflet 24b supérieure à la pression interne dans cette chambre, il se produit un déplacement du second clapet, dès qu'on est sorti de la bande morte de réglage obtenue par réglage du tarage du second ressort 32b. La seconde soupape s'ouvre et la première 30 soupape est maintenue en position de fermeture, de telle sorte qu'on obtienne, par évacuation du second fluide vers le réservoir de stockage, une

remise en équipression des deux circuits.

Le dispositif d'équilibrage suivant l'invention permet donc de maintenir

le premier et le second circuits, pratiquement en équipression, ce qui permet d'éviter toute différence de pression dommageable pour l'échangeur de chaleur, de part et d'autre de ses surfaces d'échange.

Lors de fluctuations de pression inférieures à la largeur de la bande

morte (par exemple 5 bars), les clapets pilotes restent en place sur leur siège et l'installation continue à fonctionner dans des conditions peu dégradées.

Dans le cas o la différence de pression entre les deux fluides dé10 passe la largeur de la bande morte, l'un des deux clapets pilotes s'ouvre

pour effectuer une remise en équipression des deux circuits.

Dans le cas d'un fonctionnement incidentel ou accidentel, la différence de pression entre les deux circuits devenant très importante, l'un des deux clapets pilotes se déplace de manière très rapide pour assurer l'ouver15 ture du clapet principal et l'évacuation de l'un des fluides avec un très fort débit. Le dispositif d'équilibrage suivant l'invention permet donc de limiter au

maximum les différences de pression en fonctionnement entre les deux circuits.

En outre, le dispositif fonctionne de manière totalement automatique et de manière totalement indépendante de toute source d'énergie (par exemple électrique ou hydraulique) extérieure à l'installation elle-même dans

laquelle le dispositif assure un équilibrage de pression.

En outre, dans le cas du second mode de réalisation en particulier, le 25 premier et le second fluides sont totalement séparés l'un de l'autre, les chambres délimitées par les soufflets et les plaques des pistons du dispositif

d'équilibrage étant totalement fermées et parfaitement étanches.

L'ensemble constitué par le piston et la chambre déformable à soufflet permet de transmettre des forces très élevées pour l'ouverture des clapets à 30 l'encontre des ressorts de rappel de ces clapets. L'installation peut donc être

réalisée sous une forme assurant une parfaite réalisation de la fermeture étanche des soupapes, dans les phases de fonctionnement normal en régime permanent.

Le dispositif d'équilibrage suivant l'invention, en particulier lorsqu'il est réalisé selon le second mode de réalisation, permet un fonctionnement avec des fluides à haute température, tels que par exemple des fluides d'échange

d'une installation comportant un réacteur nucléaire à haute température.

Les soufflets des chambres des pistons du dispositif d'équilibrage

sont également réalisés de manière à pouvoir résister à une pression correspondant à la pression dans les circuits dans lesquels on réalise l'équilibrage de pression, par exemple 60 bars dans le cas de l'application envisagée ci-dessus.

L'invention ne se limite pas strictement au mode de réalisation qui a

été décrit.

C'est ainsi que le dispositif de tarage des ressorts permettant de régler la largeur de la bande morte de fonctionnement du réglage peut être réalisé par tout moyen mécanique, par exemple à vis et écrou ou à roue 15 dentée et vis sans fin ou même par tout moyen pneumatique ou hydraulique.

Le tarage du ressort de la première soupape et le tarage du ressort

de la seconde soupape peuvent être réalisés à des valeurs différentes, par exemple pour assurer un suivi de pression plus fin, dans l'un des deux circuits.

On peut également utiliser des dispositifs d'équilibrage suivant l'invention pour réaliser l'équilibrage de pression entre des circuits, installations ou récipients en un plus grand nombre que deux. Par exemple, dans le cas d'un premier, d'un second et d'un troisième circuits renfermant, respectivement, un premier, un second et un troisième fluides, on peut réaliser un équilibrage 25 de pression entre le premier et le second circuits par un premier dispositif

d'équilibrage et un équilibrage de pression entre par exemple le second et le troisième circuits par un second dispositif d'équilibrage. On obtient ainsi un équilibrage de pression entre les trois circuits qui peuvent être maintenus par exemple en équipression en utilisant deux dispositifs d'équilibrage simi30 laires.

L'invention ne se limite pas non plus à l'application qui a été décrite

ci-dessus, c'est-à-dire l'équilibrage de pression entre deux circuits d'un échangeur de chaleur, dans une installation de production d'énergie électri-

que à partir de la chaleur produite par un réacteur nucléaire à haute température.

Le dispositif d'équilibrage suivant l'invention peut être utilisé par exemple pour réaliser un équilibrage de pression dans des corps basse pression de turbines à vapeur. Un dispositif d'équilibrage suivant l'invention peut également être utilisé pour équilibrer en pression deux récipients renfermant des fluides dont on

veut éviter le mélange.

Dans le cas o le dispositif d'équilibrage comporte des soupapes dont 10 les chambres sont fermées par des soufflets, par exemple comme décrit en regard de la figure 2, les soufflets peuvent comporter un nombre quelconque d'ondes et non pas seulement une onde unique de forme torique, comme il a

été décrit ci-dessus.

On peut ainsi accroître l'amplitude de déplacement des clapets des 15 soupapes sans déformation excessive de la paroi du soufflet.

Les soufflets peuvent être réalisés en toute matière métallique ou non

métallique dont les caractéristiques peuvent être définies en fonction de l'élasticité recherchée et de la résistance au fluide avec lequel le soufflet vient en contact, en fonction des conditions de pression et de température 20 de ce fluide.

On peut utiliser un ensemble obturateur tel que l'ensemble 21a comportant un obturateur de clapet pilote et un obturateur principal, aussi bien

dans le cas du premier que du second modes de réalisation.

Dans les deux modes de réalisation du dispositif d'équilibrage qui ont 25 été décrits, les deux soupapes comportent un corps commun qui constitue le corps du dispositif d'équilibrage réalisé en plusieurs parties pour permettre le

montage des éléments des soupapes.

Toutefois, au moins dans le cas du second mode de réalisation, il est possible de réaliser les deux corps de soupape indépendamment et de pla30 cer ces corps de soupape dans des dispositions relatives quelconques, par exemple dans des zones éloignées l'une de l'autre et disposées à proximité de chacun des circuits ou récipients dans lesquels on réalise un équilibrage de pression. Toutefois, il est nécessaire de prévoir encore dans ce cas une canalisation pour transmettre la pression du second fluide à la soupape de réglage de la pression du premier fluide, et inversement, la pression du

premier fluide à la soupape de réglage de la pression du second fluide.

Le dispositif selon l'invention peut être utilisé aussi bien pour équili5 brer la pression de gaz, comme il vient d'être décrit, que de liquides ou encore de gaz et de liquides.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1.- Dispositif d'équilibrage de la pression d'un premier et d'un second fluides contenus, respectivement, à l'intérieur d'un premier (36a) et d'un second (36b) circuits ou récipients, caractérisé par le fait qu'il comporte: - une première soupape (35a) comprenant une première chambre (3a, 13a) communiquant par un orifice d'admission (9a, 19a) avec le premier circuit ou récipient contenant le premier fluide et par un orifice d'échappement (8a, 18a) avec un moyen d'échappement (38a) du premier fluide, au moins un premier clapet (10a, 20a) monté mobile dans la première chambre 10 (3a, 13a) dans une direction axiale d'actionnement (5, 15), entre une position de fermeture et une position d'ouverture de l'orifice d'échappement (8a, 18a) de la première chambre (3a, 13a), un premier piston (4a, 22a) relié au premier clapet (10a, 20a) et un premier moyen de rappel élastique (9a, 32a) du premier clapet (10a, 20a), - une deuxième soupape (35b) comprenant une seconde chambre (3b, 13b) communiquant par un orifice d'admission (9b, 19b) avec le second circuit (36b) ou récipient contenant le second fluide et par un orifice d'échappement (8b, 18b) avec un moyen d'échappement (38b) du second fluide, au moins un second clapet (10Ob, 20b) monté mobile dans la seconde 20 chambre (3b, 13b) dans une direction axiale d'actionnement (5, 15), entre une position de fermeture et une position d'ouverture de l'orifice d'échappement (8b, 18b) de la seconde chambre (3b, 13b), un second piston (4b, 22b) relié au second clapet (10b, 20b) et un second moyen de rappel élastique (9b, 32b) du second clapet (10Ob, 20b),

et que le premier et le second pistons (4a, 4b, 22a, 24a, 22b, 24b) comportent chacun une première face globalement perpendiculaire à la direction d'actionnement (5, 15) de la soupape exposée, respectivement, au premier et au second fluides et une seconde face opposée perpendiculaire à la direction d'actionnement (5,15) de la soupape soumise à une force exercée 30 respectivement par le second et par le premier fluides.

2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un corps (2) délimitant une chambre interne (3) de forme cylindrique ayant pour axe (5) I'axe d'actionnement des soupapes dans laquelle sont montés coulissants dans la direction d'actionnement (5), le premier piston (4a) et le second piston (4b) en contact l'un avec l'autre par leurs secondes faces perpendiculaires à la direction d'actionnement (5) ayant leurs premières faces exposées respectivement au premier et au second fluides, 5 dans une première chambre (3a) et dans une seconde chambre (3b) délimitées dans le corps (2) par la première face du piston correspondant (4a, 4b) et un fond de fermeture (2a, 2b) du corps (2) du dispositif d'équilibrage, le premier et le second clapet (10a, 10b) étant montés coulissants dans la direction d'actionnement (5), respectivement, à l'intérieur du premier et du 10 second pistons (4a, 4b) avec une latitude de déplacement dans la direction d'actionnement (5) et rappelés par des moyens de rappel (9a, 9b) en position de fermeture de l'ouverture d'échappement (8a, 8b) de la première

chambre (3a) et de la seconde chambre (3b), respectivement.

3.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la 15 première et la seconde soupapes (25a, 25b) comportent chacune un corps de soupape (12a, 12c; 12b, 12d) délimitant respectivement la première chambre (13a) et la seconde chambre (13b) de la première et de la seconde soupapes, et que le premier et le second pistons (22a, 24a, 22b, 24b) sont constitués chacun par une plaque rigide (22a, 22b) solidaire du clapet 20 correspondant (20a, 20b) et une paroi métallique flexible d'un soufflet (24a, 24b) fixée de manière étanche à la plaque rigide et à un élément (25a, 25b) du corps de soupape (12a, 12c; 12b, 12d), de manière à constituer une chambre fermée ayant une paroi déformable dans la direction d'actionnement (15), le piston (22a, 24a; 22b, 24b) étant à l'intérieur de la chambre 25 (13a, 13b) de la soupape correspondante, la chambre fermée du piston de la première soupape (35a) étant reliée à la chambre (13b) de la seconde soupape (35b) et la chambre fermée du piston de la seconde soupape (35b) étant en communication avec la chambre (13a) de la première soupape (35a).

4.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que le

corps (12a, 12c) de la première soupape et le corps (12b, 12d) de la seconde soupape sont reliés entre eux et alignés axialement suivant une direction d'actionnement commune (15) de la première et de la seconde soupa-

pes pour constituer un corps (12) du dispositif d'équilibrage, la chambre (13a) de la première soupape et la chambre (13b) de la seconde soupape étant séparées par une paroi (12e) transversale par rapport à la direction d'actionnement (15) du corps (12) du dispositif d'équilibrage sur laquelle est 5 fixée, d'un premier côté à l'intérieur de la chambre (13a) de la première soupape, la paroi métallique (24a) du soufflet du premier piston (22a, 24a) et, sur un second côté dans la direction d'actionnement (15), à l'intérieur de la chambre (13b) de la seconde soupape, la paroi métallique (24b) du soufflet du second piston (22b, 24b) , la paroi de séparation (12e) du corps (12) du 10 dispositif d'équilibrage étant traversée par un premier canal (27a) de mise en communication de la première chambre fermée du premier piston (22a, 24a) avec la chambre (13b) de la seconde soupape et par un second canal (27b) mettant en communication la chambre fermée du second piston (22b, 24b)

avec la chambre (13a) de la première soupape.

5.- Dispositif d'équilibrage suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que le corps (12a, 12c) de la première soupape et le corps (12b, 12d) de la seconde soupape sont réalisés en deux parties assemblées entre elles délimitant respectivement une première partie (13'a, 13'b) de la chambre de la soupape dans laquelle sont prévues l'ou20 verture d'admission (19a, 19b) et l'ouverture d'échappement (18a, 18b) et

une seconde partie (13"a, 13"b) dans laquelle est disposée, respectivement le premier et le second pistons (22a, 24a, 22b, 24b), la première et la seconde parties des chambres (13a, 13b) de la première et de la seconde soupapes étant séparées par une paroi du corps (12a, 12c, 12b, 12d) de la 25 soupape traversée par une ouverture dans la direction axiale d'actionnement

(15) dans laquelle est disposé un palier de guidage (14a, 14b) du clapet correspondant (20a, 20b) qui comporte une tige montée dans la direction axiale d'actionnement (15) dont une extrémité axiale est solidaire du piston correspondant (22a, 24a, 22b, 24b) et dont l'extrémité opposée, à l'intérieur 30 de la première partie (13'a, 13b) de la chambre de la soupape porte un obturateur (21a, 21 b).

6.- Dispositif d'équilibrage suivant l'une quelconque des revendications I à 5, caractérisé par le fait que le premier clapet (10Oa, 20a) de la pre-

mière soupape et le second clapet (1Ob, 20b) de la seconde soupape comportent chacun, un ensemble obturateur (21a, 21b) de l'ouverture d'échappement (8a, 8b, 18a, 18b) comportant un obturateur de clapet pilote (21'a, 21'b) solidaire d'une extrémité d'une tige du clapet (20a, 20b) et un obtura5 teur principal (21"a, 21"b) comportant une surface d'appui sur un siège de l'ouverture d'échappement (18a, 18b) et une cavité centrale dans laquelle est engagé, avec une latitude de déplacement dans la direction de l'axe d'actionnement (15) de la soupape l'obturateur de clapet pilote (21'a, 21'b), communiquant avec l'extérieur du clapet principal (21"a) par un canal (31a, 10 31 b) dont l'obturateur de clapet pilote (21'a, 21'b) est susceptible de réaliser

la fermeture.

7.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le premier et le second moyens de rappel élastique (9a, 32a, 9b, 32b) du premier et du second clapets (1Qa, 20a, 1Ob, 20b) sont 15 constitués par des ressorts hélicodaux intercalés entre une surface d'appui

du clapet et l'un d'un piston (4a, 4b) auquel est relié le clapet (10a, 1Ob) et d'une surface d'appui d'un corps (12) de la soupape correspondante du dispositif d'équilibrage.

8.- Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que le 20 ressort hélicodal (9a, 9b, 32a, 32b) est en appui à l'une au moins de ses

extrémités sur une plaque d'appui (33a, 33b) dont la position est réglable dans la direction d'actionnement (5, 15) des soupapes du dispositif d'équilibrage.

9.- Utilisation d'un dispositif d'équilibrage suivant l'une quelconque 25 des revendications 1 à 8, pour régler à des valeurs sensiblement égales, la

pression de deux fluides dans des circuits d'alimentation (36a, 36b) d'une première partie d'échange de chaleur et d'une seconde partie d'échange de

chaleur, respectivement, d'un échangeur de chaleur (37).

10.- Utilisation suivant la revendication 9, caractérisée par le fait que 30 l'échangeur de chaleur (37) est un échangeur à plaques.

11.- Utilisation suivant l'une quelconque des revendications 9 et 10,

caractérisée par le fait que le premier circuit d'échangeur de chaleur (36a) est destiné à recevoir un gaz secondaire d'échange de chaleur renfermant

de l'azote d'une installation de production d'électricité utilisant un réacteur nucléaire à haute température et que le second circuit d'échange est le circuit primaire (36b) du réacteur nucléaire à haute température refroidi par un gaz tel que l'hélium.