FR2941084A1 - Systeme entierement passif d'elimination de chaleur de decroissance pour reacteurs rapides refroidis par caloporteur au sodium utilisant un echangeur de chaleur de decroissance partiellement immerge - Google Patents

Abstract

Système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance (100), utilisant un échangeur de chaleur partiellement immergé, comprenant : une piscine chaude (120) ; un échangeur intermédiaire de chaleur (112) échangeant de la chaleur avec le sodium de la piscine chaude (120) ; une piscine froide (130) ; un fût de support (140) verticalement entre la piscine chaude (120) et la piscine froide (130) ; un échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) dans le fût de support (140) ; un échangeur de chaleur sodium-air (160) plus haut que l'échangeur (150); une boucle intermédiaire de sodium (170) connectant l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) à l'échangeur de chaleur sodium-air (160) ; et une pompe principale (180), une partie du tube de transfert de chaleur efficace (156) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) étant immergée dans la piscine froide (130), dans un état de fonctionnement normal, et la surface de l'extrémité inférieure d'une enveloppe (158) pour l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) l'extrémité inférieure étant immergée dans le sodium de la piscine froide (130), a des trous perforés.

Description

SYSTEME ENTIEREMENT PASSIF D'ELIMINATION DE CHALEUR DE DECROISSANCE POUR REACTEURS RAPIDES REFROIDIS PAR CALOPORTEUR AU SODIUM UTILISANT UN ECHANGEUR DE CHALEUR DE DECROISSANCE PARTIELLEMENT IMMERGE

La présente invention concerne un système entièrement passif d'élimination de la chaleur de décroissance utilisant un échangeur de chaleur partiellement immergé, le système comprenant : une piscine chaude ayant reçu à l'intérieur de celle-ci du sodium chaud chauffé par un coeur de réacteur nucléaire ; un échangeur intermédiaire de chaleur qui échange de la chaleur avec le sodium de la piscine chaude ; une piscine froide ayant reçu à l'intérieur de celle-ci du sodium froid refroidi par le passage à travers l'échangeur intermédiaire de chaleur, la piscine froide étant isolée de la piscine chaude ; un fût de support s'étendant verticalement à travers la frontière entre la piscine chaude et la piscine froide, dans lequel l'extrémité supérieure du fût de support est plus haute que le niveau de liquide de la piscine chaude, et l'extrémité inférieure de celui-ci pénètre dans la piscine froide ; un échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium reçu dans le fût de support pour éliminer la chaleur de décroissance de l'intérieur du réacteur nucléaire ; un échangeur de chaleur sodium-air qui est fourni à une position plus haute que l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium ; une boucle intermédiaire de sodium pour l'élimination de la chaleur qui connecte l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium à l'échangeur de chaleur sodium-air ; et une pompe principale qui pompe le sodium de la piscine froide dans la piscine chaude par l'intermédiaire du coeur de réacteur nucléaire dans un état de fonctionnement normal pour maintenir la différence de niveau de liquide entre la piscine chaude et la piscine froide, de sorte que le niveau de liquide de la piscine chaude soit plus haut que celui de la piscine froide, dans lequel une partie du tube de transfert de chaleur efficace de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium est immergée dans la piscine froide, particulièrement dans un état de fonctionnement normal, et la surface de l'extrémité inférieure d'une enveloppe pour l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium, l'extrémité inférieure étant immergée dans le sodium de la piscine froide, a des trous perforés.

Les réacteurs rapides refroidis par caloporteur au sodium qui sont actuellement développés sont munis d'un système d'élimination de chaleur de décroissance de sécurité pour éliminer la chaleur de décroissance produite dans le coeur du réacteur en raison de l'arrêt d'urgence du réacteur lorsque les voies normales d'élimination de chaleur, qui sont connectées au coeur du réacteur, à l'échangeur intermédiaire de chaleur (IHX) et à un générateur de vapeur (SG), sont perdues. Jusqu'à présent, dans une diversité de réacteurs rapides refroidis par métal liquide (auxquels il est fait ci-après référence en tant que réacteurs à métal liquide ), comprenant des réacteurs rapides refroidis par caloporteur au sodium, un système de sécurité passif d'élimination de chaleur de décroissance a été utilisé pour renforcer la sécurité. Par exemple, un système d'élimination de chaleur de décroissance pour un réacteur à métal liquide de type piscine est conçu de sorte que la chaleur du système puisse être efficacement éliminée par circulation naturelle de réfrigérant en utilisant l'inertie thermique d'une piscine chaude disposée au-dessus de la sortie du coeur du réacteur. Dans le cas d'un réacteur nucléaire conventionnel à grande échelle de type piscine, comme cela est représenté sur la figure 1, un échangeur de chaleur de décroissance de type entièrement immergé (DHX) (3) à travers lequel s'écoule le sodium d'une boucle intermédiaire de sodium (2) pour l'élimination de la chaleur est installé dans une piscine chaude (1) remplie du sodium du circuit principal, et un échangeur de chaleur sodium-air (AHX) (4) est installé à la partie supérieure de la construction du réacteur nucléaire. Ainsi, par le biais d'une différence de densité découlant d'une différence de hauteur de plus de 20 m formée entre la source à laquelle la chaleur est transférée (c'est-à-dire, DHX) et la source de laquelle la chaleur est éliminée (c'est-à-dire, AHX), le sodium pour l'élimination de chaleur circule naturellement dans la boucle intermédiaire de sodium (2) pour l'élimination de chaleur, qui est fournie séparément, et la chaleur du circuit principal est éliminée par l'air qui constitue l'ultime dissipateur thermique. Ce procédé est appelé refroidissement de réacteur direct (DRC).

Néanmoins, dans le concept de conception d'un tel refroidissement de réacteur direct, l'échange de chaleur entre la piscine chaude (1) et l'échangeur de chaleur sodium-air intervient continuellement même pendant le fonctionnement normal. Ainsi, pour empêcher toute perte de chaleur pendant le fonctionnement normal, le débit d'air dans l'échangeur de chaleur sodium-air (4) est régulé en installant une vanne d'isolation distincte (5) dans la boucle intermédiaire de sodium (2) ou en installant un modérateur (6) dans un tuyau d'entrée/sortie pour l'air, de sorte que la solidification de la boucle intermédiaire de sodium (2) pour l'élimination de chaleur est empêchée et la quantité de perte de chaleur pendant le fonctionnement normal est régulée. En conséquence, bien que la boucle intermédiaire de sodiumboucle intermédiaire de sodium (2) pour l'élimination de chaleur effectue la fonction d'élimination de chaleur par circulation naturelle de réfrigérant, un signal de démarrage pour le fonctionnement du système est produit soit par l'intervention d'un opérateur soit par un signal de déclenchement, et le système est ainsi conçu de sorte que des dispositifs actifs munis d'une unité de dérivation comme le modérateur (6) ou la vanne d'isolation (5) sont actionnés. C'est pour cette raison que le système représenté sur la figure 1 ne peut pas vraiment être classifié en tant que système entièrement passif au sens strict du terme.

Pour surmonter le fait que ce système passif n'est pas complet, un autre art antérieur représenté sur la figure 2 utilise un système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance pour un réacteur à métal liquide de type piscine. Dans un tel système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance, un fût de support d'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (DHX) (12) constitué d'un tube cylindrique vertical, qui fait communiquer une piscine chaude (10) avec une piscine froide (11), est disposé dans la zone de piscine de réacteur, et un échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (13) est disposé sur la surface libre de la piscine froide en utilisant la différence de niveau de liquide entre la piscine chaude (10) et la piscine froide, qui est maintenue par la tête d'une pompe principale (non représentée), de manière à ne pas avoir de contact direct avec le sodium. Le système représenté sur la figure 2 est ainsi conçu de manière à pouvoir fondamentalement empêcher le contact direct entre l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (13) et le sodium de la piscine froide (11) pendant le fonctionnement normal, de sorte que la perte de chaleur inutile pendant le fonctionnement normal peut être minimisée sans nécessiter l'utilisation soit d'une vanne d'isolation dans une boucle intermédiaire de sodium (15) pour l'élimination de chaleur soit d'un modérateur dans l'entrée/sortie d'air d'un échangeur de chaleur sodium-air (14). En particulier, un tel concept de conception adopte le concept dans lequel la chaleur de décroissance du système est dispersée dans l'ultime dissipateur thermique (l'atmosphère) par un transfert de chaleur par convection vigoureux entre le sodium de la boucle principale et la boucle intermédiaire de sodium (15) pour l'élimination de chaleur, uniquement lorsque le niveau de liquide de sodium augmente en raison d'un arrêt du réacteur nucléaire et de la pompe principale découlant d'une perte des voies normales d'élimination de chaleur. Ce concept de conception permet donc de réaliser un système passif d'élimination de chaleur de décroissance pour des réacteurs nucléaires à grande échelle, qui adopte un concept entièrement passif et qui peut améliorer la fiabilité de fonctionnement. Néanmoins, l'art antérieur représenté sur la figure 2 n'utilise pas de dispositif de régulation de flux d'air comme un modérateur dans l'échangeur de chaleur sodium-air (14) pour réaliser le concept entièrement passif. Pendant la saison hivernale lorsque la température de l'air extérieur devient inférieure à zéro ou pendant l'opération de réapprovisionnement de combustible au cours de laquelle la température du sodium de piscine de réacteur nucléaire descend à 200 °C (à titre de référence, la température moyenne du sodium de la piscine de réacteur nucléaire est de 467 °C), il existe une possibilité de solidification ou de gel du sodium de la boucle intermédiaire de sodium. Le point de fusion du sodium est d'environ 98 °C, par conséquent, lorsque de l'air extérieur à une température de -40 °C, ce qui est adopté en tant que standard de conception, est introduit dans l'entrée d'air de l'échangeur de chaleur sodium-air (14), il existe une grande possibilité de solidification du sodium dans le tube le transfert de chaleur de sodium de l'échangeur de chaleur sodium-air (14). Dans cet art antérieur, si la solidification survient dans la boucle intermédiaire de sodium (15), en particulier dans le tube de transfert de chaleur de sodium de l'échangeur de chaleur sodium-air (14), les voies d'élimination de la chaleur de décroissance par circulation naturelle de la piscine de réacteur nucléaire dans l'atmosphère sont fermées et la sécurité de la centrale nucléaire est gravement détériorée. En conséquence, un procédé capable d'empêcher la solidification du sodium de la boucle intermédiaire de sodium pendant toute la période de fonctionnement d'une centrale nucléaire, y compris pendant la période de stand-by opérationnel, est forcément nécessaire. La solidification du sodium dans la boucle intermédiaire de sodium du circuit passif d'élimination de chaleur de décroissance (PDRC) antérieur adoptant le concept entièrement passif et le refroidissement de réacteur direct survient pour la raison suivante. Le circuit est conçu de sorte que le transfert de chaleur de la piscine de sodium du circuit principal au sodium de la boucle intermédiaire de sodium pendant le fonctionnement normal ne s'effectue que par le mécanisme de transfert de chaleur par rayonnement sans contact direct du sodium, et par conséquent la température du sodium dans la boucle intermédiaire de sodium n'augmente pas suffisamment en fonction des conditions de l'air extérieur en raison de l'influence de la résistance de transfert de chaleur par rayonnement qui est beaucoup plus grande que la résistance de transfert de chaleur par convection ou conduction. Ainsi, pour respecter le standard de conception, l'alimentation de chaleur doit être assurée de manière stable, de sorte que la solidification du sodium dans la boucle intermédiaire de sodium soit empêchée pendant toute la période de fonctionnement de la centrale nucléaire, y compris le mode de fonctionnement normal. Néanmoins, il existe des inconvénients en ce qu'il est difficile, uniquement par le transfert de chaleur par rayonnement, de fournir de la chaleur en quantité suffisante pour empêcher la solidification du sodium dans la boucle intermédiaire de sodium dans le mode de fonctionnement normal et pour former la circulation fondamentale d'un réfrigérant dans le mode de stand-by opérationnel et en ce que la fiabilité opérationnelle du système de sécurité est significativement réduite en raison de la grande incertitude de conception dans les méthodologies interprétatives pour l'émissivité de surface et le transfert de chaleur par rayonnement des structures internes du réacteur nucléaire. En particulier, l'art antérieur représenté sur la figure 2 ne fournit ni un procédé ni un équipement traitant du cas dans lequel la température de l'air extérieur devient inférieure à zéro et servant à empêcher la solidification du sodium dans la boucle intermédiaire de sodium à la température de réapprovisionnement de combustible (200 °C) d'une centrale nucléaire. En outre, il peut être considéré que le problème le plus urgent à résoudre dans l'art antérieur est la performance de fonctionnement du circuit entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance (PDRC) dans le cas dans lequel la pompe du circuit principal est actionnée sans être arrêtée après l'arrêt du réacteur nucléaire. Dans ce cas, parce que la différence de niveau de liquide entre la piscine chaude et la piscine froide peut être maintenue par le fonctionnement de la pompe, le niveau de liquide de la piscine froide peut augmenter. C'est pourquoi il est impossible d'effectuer la fonction régulière d'élimination de chaleur du circuit entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance (PDRC), et une grave incapacité à effectuer la fonction naturelle du système de sécurité peut survenir. Il y a donc un besoin pour un concept de conception dans lequel une fonction d'élimination d'une quantité donnée de chaleur peut être effectuée même lorsque la différence de niveau de liquide entre la piscine chaude et la piscine froide est maintenue. Néanmoins, l'art antérieur ne décrit pas un procédé approprié pour assurer la fiabilité opérationnelle et des performances stables associées à cela. De plus, au stade de transition auquel la fonction d'élimination de chaleur normale est perdue pour que le système de sécurité fonctionne normalement, il y a une possibilité qu'un trop-plein de sodium introduit de la piscine chaude puisse se former en un flux de dérivation indésirable dans un espace en forme d'anneau entre le fût de support de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (DHX) et l'enveloppe de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (DHX) sans être introduit dans l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium dans le fût de support de DHX. Dans ce cas, il est prévu que le flux de fluide de fonctionnement qui est utilisé pour l'élimination de chaleur diminue, ce qui engendre la détérioration des performances d'élimination de chaleur de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium. Néanmoins, l'art antérieur ne propose pas de procédé ni de concept de conception amélioré pour une structure en boucle capable également de réduire la perte de pression sans détériorer la formation du flux de circulation principal traversant l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium au stade de transition et au cours du fonctionnement normal. Un objet de la présente invention consiste à proposer un système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance pour des réacteurs rapides refroidis par caloporteur au sodium, qui n'a pas de vanne d'isolation distincte montée dans une boucle intermédiaire de sodium pour l'élimination de chaleur et qui n'a pas de modérateur installé dans le tube d'entrée/sortie d'air d'un échangeur de chaleur sodium-air, et capable ainsi d'éliminer la possibilité d'intervention d'un opérateur tout en éliminant fondamentalement tous les types de facteurs réduisant la fiabilité opérationnelle, y compris la possibilité de la solidification du sodium dans la boucle intermédiaire de sodium au cours d'une période englobant toute la période de fonctionnement d'une centrale nucléaire, et capable d'améliorer significativement les performances de fonctionnement à un stade de transition. Pour réaliser l'objet susmentionné, la présente invention prévoit un système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance utilisant un échangeur de chaleur partiellement immergé, le système comprenant : une piscine chaude ayant reçu à l'intérieur de celle-ci du sodium chaud chauffé par un coeur de réacteur nucléaire ; un échangeur intermédiaire de chaleur qui échange de la chaleur avec le sodium de la piscine chaude ; une piscine froide ayant reçu à l'intérieur de celle-ci du sodium froid refroidi par le passage à travers l'échangeur intermédiaire de chaleur, la piscine froide étant isolée de la piscine chaude ; un fût de support s'étendant verticalement à travers la frontière entre la piscine chaude et la piscine froide, dans lequel l'extrémité supérieure du fût de support est plus haute que le niveau de liquide de la piscine chaude, et l'extrémité inférieure de celui-ci pénètre dans la piscine froide ; un échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium reçu dans le fût de support pour éliminer la chaleur de décroissance de l'intérieur du réacteur nucléaire ; un échangeur de chaleur sodium-air qui est fourni à une position plus haute que l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium ; une boucle intermédiaire de sodium pour l'élimination de la chaleur qui connecte l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium à l'échangeur de chaleur sodium-air ; et une pompe principale qui pompe le sodium de la piscine froide dans la piscine chaude par l'intermédiaire du coeur de réacteur nucléaire dans un état de fonctionnement normal pour maintenir la différence de niveau de liquide entre la piscine chaude et la piscine froide, de sorte que le niveau de liquide de la piscine chaude soit plus haut que celui de la piscine froide, dans lequel une partie du tube de transfert de chaleur efficace de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium est immergée dans la piscine froide, particulièrement dans un état de fonctionnement normal, et la surface de l'extrémité inférieure d'une enveloppe pour l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium, l'extrémité inférieure étant immergée dans le sodium de la piscine froide, a des trous perforés.

Dans la présente invention, la longueur du tube de transfert de chaleur efficace de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium, qui est immergé dans la piscine froide, est de préférence égale à un tiers de la longueur totale du tube de transfert de chaleur efficace.

De plus, l'enveloppe de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium peut être formée de manière à s'étendre au-delà de l'extrémité inférieure de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium, et la partie étendue de l'enveloppe peut être formée sous la forme d'une découpe en chicane. Dans les présentes, l'extrémité inférieure de l'enveloppe formée de manière à s'étendre au-delà de l'extrémité inférieure de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium est de préférence située de manière verticale en partie centrale d'une plaque de séparation de réacteur. De même, un distributeur de tube de transfert de chaleur connectant un espace annulaire de flux de sodium de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium- sodium aux tubes de transfert de chaleur peut être constitué d'une feuille de tube du même diamètre extérieur que celui de l'espace annulaire de flux de sodium. De plus, une plaque de guidage de flux qui amène le sodium de la piscine chaude, qui provoque le trop-plein du fût de support au moment de la perte de la fonction normale d'élimination de chaleur, vers une entrée de tube de transfert de chaleur formée au-dessus de l'enveloppe de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium, peut en outre être fournie immédiatement au-dessous de l'entrée de tube de transfert de chaleur. Un espace à travers lequel le sodium de la piscine froide, qui remonte dans le fût de support au moment de la perte de la fonction d'élimination normale, peut passer, ledit espace étant de préférence formé entre le fût de support et l'enveloppe. Dans un mode de réalisation de la présente invention, la plaque de guidage de flux se compose d'une plaque annulaire perforée qui est insérée dans un espace en forme d'anneau formé entre le fût de support et l'enveloppe. Les objets, caractéristiques et avantages susmentionnés et d'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention vont être compris plus clairement à partir de la description détaillée suivante en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est un schéma d'un système d'élimination de chaleur de décroissance adoptant un refroidissement passif direct de réacteur selon l'art antérieur ; la figure 2 est un schéma d'un système d'élimination de chaleur de décroissance adoptant un refroidissement entièrement passif direct de réacteur selon l'art antérieur ; la figure 3 est une vue en coupe transversale représentant la structure d'un réacteur rapide refroidi par caloporteur au sodium auquel est appliqué un système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance selon la présente invention ; la figure 4 est un schéma représentant la différence de centre thermique entre l'art antérieur représenté sur la figure 2 et le système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance selon la présente invention ; la figure 5a est une vue en coupe transversale représentant la structure d'un échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium selon l'art antérieur représenté sur la figure 2 ; la figure 5b est une vue en coupe transversale représentant la structure d'un échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium selon la présente invention ; la figure 6 représente un mode de réalisation d'une enveloppe partiellement perforée selon la présente invention ; la figure 7 représente l'agencement d'un échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium selon la présente invention dans un réacteur rapide refroidi par caloporteur au sodium ; la figure 8 est une vue en perspective représentant un mode de réalisation d'une plaque de guidage de flux qui est utilisée dans la présente invention ; la figure 9a représente l'état de fonctionnement lorsque la fonction d'élimination de chaleur normale est maintenue ; la figure 9b représente l'état de fonctionnement avant que le trop-plein d'une piscine chaude ne survienne à un stade de transition en cas de perte de la fonction 30 d'élimination de chaleur normale ; et la figure 9c représente l'état de fonctionnement après que le trop-plein d'une piscine chaude survient à un stade de transition en cas de perte de la fonction d'élimination de chaleur normale.

Des modes de réalisation préférés de la présente invention vont être décrits en détail ci-après en référence aux dessins annexés. La figure 3 est une vue en coupe transversale représentant la configuration d'un réacteur rapide refroidi par caloporteur au sodium auquel est appliqué un système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance 100 selon la présente invention, et la figure 4 représente schématiquement la configuration d'un système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance 100 selon la présente invention.

Comme cela est représenté sur les figures 3 et 4, le système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance (100) selon la présente invention comprend : une piscine chaude (120) ayant reçu à l'intérieur de celle-ci du sodium chaud chauffé par un coeur de réacteur nucléaire (110) ; un échangeur intermédiaire de chaleur (112) qui échange de la chaleur avec le sodium de la piscine chaude (120) ; une piscine froide (130) ayant reçu à l'intérieur de celle-ci du sodium froid refroidi par le passage à travers l'échangeur intermédiaire de chaleur (112), la piscine froide étant isolée de la piscine chaude (120) ; un fût de support (140) s'étendant verticalement à travers la frontière entre la piscine chaude (120) et la piscine froide (130), dans lequel l'extrémité supérieure du fût de support (140) est plus haute que le niveau de liquide de la piscine chaude (120), et l'extrémité inférieure de celui-ci pénètre dans la piscine froide (130) ; un échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) reçu dans le fût de support (140) pour éliminer la chaleur de décroissance de l'intérieur du réacteur nucléaire ; un échangeur de chaleur sodium-air (160) qui est fourni à une position plus haute que l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) ; une boucle intermédiaire de sodium (170) pour l'élimination de la chaleur qui connecte l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) à l'échangeur de chaleur sodium-air (160) ; et une pompe principale (180) qui pompe le sodium de la piscine froide (130) dans la piscine chaude (120) par l'intermédiaire du coeur de réacteur nucléaire (110) dans un état de fonctionnement normal pour maintenir la différence de niveau de liquide entre la piscine chaude (120) et la piscine froide (130), de sorte que le niveau de liquide de la piscine chaude soit plus haut que celui de la piscine froide (130).

En particulier, la présente invention est caractérisée en ce qu'une partie de la longueur (L) du tube de transfert de chaleur efficace de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) est immergée dans le sodium de la piscine froide (130) dans un état de fonctionnement normal. Dans l'art antérieur, le tube de transfert de chaleur (154) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) est agencé de manière à être complètement isolée du sodium de la piscine froide (130), et ainsi uniquement une petite quantité de chaleur découlant du transfert de chaleur par rayonnement est transférée à la boucle intermédiaire de sodium (170). Par conséquent, dans la présente invention, pour améliorer fondamentalement les performances de stand-by y compris la prévention de la solidification du sodium dans la boucle intermédiaire de sodium (170) pour l'élimination de chaleur, le centre thermique de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) est régulé vers le bas comme cela est représenté sur la figure 4 pour optimiser l'agencement vertical du tube de transfert de chaleur efficace, de sorte qu'une partie du tube de transfert de chaleur efficace soit en contact direct avec le sodium de la piscine froide (130). Par conséquent, la quantité de transfert de chaleur de la piscine froide (130) du réacteur nucléaire à la boucle intermédiaire de sodium (170) est augmentée par la résistance de transfert de chaleur par convection ou par conduction qui est largement inférieure à la résistance de transfert de chaleur par rayonnement.

Lorsque le concept de conception de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) partiellement immergé est appliqué comme cela a été décrit ci-dessus, une partie du tube de transfert de chaleur efficace de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) est en contact direct avec le sodium de la piscine froide (130), alors que le transfert de chaleur efficace est effectué par le mécanisme de transfert de chaleur par conduction ou par convection. Particulièrement dans un mode de réalisation de la présente invention, la longueur immergée du tube de transfert de chaleur efficace de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150), qui est immergé dans la région de sodium de la piscine froide (130), est égale à un tiers de la longueur totale du tube de transfert de chaleur efficace (L). Dans ce cas, le centre thermique de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) se déplace vers le bas, alors que la différence de centre thermique entre l'échangeur de chaleur sodium-air (160) et l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) dans la boucle intermédiaire de sodium (170) pour l'élimination de chaleur est accrue d'environ 0,6 m, tandis que la différence de centre thermique entre l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) et le coeur de réacteur (110) est réduite d'environ 0,6 m. L'analyse de la performance de transition associée à ce changement de centre thermique a révélé qu'un changement de centre thermique de moins d'environ 1,0 m n'influençait pas sensiblement le comportement de refroidissement à long terme du système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance. Par ailleurs, en examinant la région du tube de transfert de chaleur (154) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) immergée dans la région de sodium de la piscine froide (130) pendant le fonctionnement normal, le sodium de la piscine froide (130) fourni dans l'espace inférieur de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150), qui est défini radialement par l'enveloppe (158) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150), peut être localement sur-refroidi, parce que la chaleur est continuellement éliminée par le tube de transfert de chaleur (154) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150). En fin de compte, une température de sodium très basse peut être formée dans la direction du courant d'écoulement du sodium dans l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150). Par conséquent, pour empêcher le sur-refroidissement local du sodium dans l'enveloppe (158) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) qui est immergée dans la région de sodium de la piscine froide (130), la présente invention utilise une enveloppe partiellement perforée, obtenue en perforant partiellement une partie de l'enveloppe de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (158) qui correspond à la longueur immergée du tube de transfert de chaleur de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) qui est immergé dans le sodium de la piscine froide (130) pendant le fonctionnement normal. En conséquence, même pendant une période de fonctionnement normal, le sodium qui n'est pas sur-refroidi de la piscine froide (130) fourni dans l'espace en forme d'anneau formé entre l'intérieur du fût de support (140) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) et l'enveloppe (158) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) peut être en circulation régulière vers la région de la piscine froide (130), après avoir traversé l'enveloppe perforée (158) et être entré en contact avec le tube de transfert de chaleur (154) à l'intérieur de l'enveloppe (158) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) qui est immergée dans le sodium. Dans les présentes, uniquement une partie de l'enveloppe (158) qui est immergée dans la région de sodium de la piscine froide (130) est de préférence perforée sans que la plupart de la surface de l'enveloppe (158) ne soit perforée, de sorte qu'une partie du flux de sodium de la piscine chaude (120) en trop-plein de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) à un stade de transition n'est pas inutilement perdue, de telle manière que la performance d'échange de chaleur de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) n'est pas détériorée.

Selon la présente invention, parce que l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) partiellement immergé est utilisé, la configuration du tube de transfert de chaleur (154) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) est améliorée comme cela est représenté sur la figure 5b pour empêcher le sur-refroidissement local susmentionné du sodium.

Spécifiquement, le tube de transfert de chaleur de l'art antérieur (24) représenté sur la figure 5a a une configuration dans laquelle une chambre hémisphérique (22) est couplée à l'extrémité inférieure d'un espace annulaire de flux de sodium (20) d'un échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (13) et dans laquelle des tubes de transfert de chaleur (24) sont connectés à la chambre (22).

Pour cette raison, dans l'art antérieur, la voie d'écoulement de l'espace en forme d'anneau formé entre l'intérieur du fût de support de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (13) et l'enveloppe de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (13) est significativement en interférence avec la chambre hémisphérique (22).

Par comparaison avec cela, dans l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) selon la présente invention, la chambre de sodium à l'extrémité inférieure des tubes de transfert de chaleur (154) est altérée pour être un distributeur de tube de transfert de chaleur de type à feuille de tube (155) pour la distribution/la connexion des tubes de transfert de chaleur, de sorte que le sodium puisse être déchargé directement dans l'espace de la piscine froide (130) sans infiltration dans la voie d'écoulement de l'espace en forme d'anneau. Par conséquent, la perte de processus provoquée par la réduction de la zone d'écoulement est minimisée, et il est fondamentalement empêché que le sur-refroidissement du sodium à la partie inférieure de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) et la solidification locale du sodium ne surviennent en raison de la stagnation du flux de sodium. Cette amélioration de la structure du distributeur de tube de transfert de chaleur (155) peut réduire le stress provoqué par l'expansion thermique ou un élément similaire par rapport à la chambre hémisphérique existante (22), et elle est donc considérée comme étant plus appropriée pour la conception des tubes de transfert de chaleur (154) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) dans lesquels le changement de température est relativement sévère par rapport aux dispositifs (par exemple, l'échangeur intermédiaire de chaleur (112)) qui sont utilisés pendant le fonctionnement normal. De même, comme cela est représenté sur la figure 6, la partie inférieure de l'enveloppe (158) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium peut être fabriquée dans une forme cylindrique longue sans être coupée à l'extrémité inférieure des tubes de transfert de chaleur (154), de sorte qu'elle peut être fournie sous la forme d'une découpe en chicane correspondant à un type de chicane de flux (cf. une partie indiquée par B/C sur la figure 6). En conséquence, le sodium chaud s'écoulant vers l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) par un trop-plein de la région de la piscine chaude (120) à un stade de transition peut être déchargé régulièrement dans la région de sodium de la piscine froide (130), après avoir traversé toute la région des tubes de transfert de chaleur. Dans un mode de réalisation de la présente invention, la partie de découpe de chicane à la partie inférieure de l'enveloppe (158) dont la surface n'est pas perforée est configurée de sorte qu'elle s'étend de la partie juste au-dessous du distributeur de tube de transfert de chaleur de type à feuille de tube (155) jusqu'à la partie de milieu d'une plaque de séparation de réacteur (125) qui est la région de la piscine froide (130). En particulier, dans la présente invention, l'espace annulaire de flux de sodium (152) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) et le distributeur de tube de transfert de chaleur (155) sont fournis sous forme de feuille de tube, de sorte que la résistance de flux du sodium puisse être minimisée. Ainsi, si la longueur de la partie étendue de l'enveloppe (158) connectée intégralement à l'extrémité inférieure de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) est conçue de manière à être suffisamment longue dans la plage qui ne gêne pas l'agencement général des structures internes du réacteur nucléaire et le flux de sodium de la piscine froide (130) (par exemple, si elle est conçue de sorte que l'extrémité inférieure de l'enveloppe (158) soit située à la partie du milieu de la chicane de réacteur), une différence de densité suffisante pour le flux circulatoire local d'un réfrigérant dans l'enveloppe de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (140), conduisant à piscine froide - entrée de DHX - région de tube de transfert de chaleur de DHX - région de sortie de DHX - piscine froide , peut être fournie, ce qui permet d'assurer des performances appropriées de transfert de chaleur. De plus, le système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance de la présente invention peut en outre comprendre une plaque de guidage de flux (190) qui amène le trop-plein de sodium de la piscine chaude (120) à s'écouler régulièrement dans l'entrée de tube de transfert de chaleur (156) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150), de sorte que la formation du flux de circulation de sodium puisse être réalisée régulièrement à un stade de transition en cas de perte de la fonction d'élimination de chaleur normale (cf. figure 7). Dans les présentes, comme cela est représenté sur la figure 8, la plaque de guidage de flux (190) qui est disposée immédiatement au-dessous de l'entrée de tube de transfert de chaleur (156) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) peut être conçue sous forme d'une plaque annulaire perforée qui est insérée dans l'espace en forme d'anneau entre le fût de support (140) et l'enveloppe (158). Par conséquent, le sodium de la piscine froide (130), qui remonte dans le fût de support de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (140) lorsque la pompe principale (180) du réacteur nucléaire est arrêtée, monte régulièrement à proximité du niveau de liquide de la piscine chaude (120) à travers la plaque de guidage de flux (190) de manière à ne pas gêner la formation de trop-plein. La configuration de la plaque de guidage de flux (190) peut avoir, en plus de la plaque annulaire perforée représentée sur la figure 8, d'autres configurations dans lesquelles l'espace que le sodium de la piscine froide (130) remontant dans le fût de support peut traverser est formé entre le fût de support (140) et l'enveloppe (158). Par exemple, il est possible d'utiliser une plaque de guidage de flux (190) se composant d'une pluralité de plaques connectant le fût de support (140) à l'enveloppe (158), comme des baleines de parapluie. Les figures 9a à 9c représentent les concepts opérationnels du système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance (100) pour des réacteurs rapides refroidis par caloporteur au sodium, qui utilise l'échangeur de chaleur partiellement immergé. La figure 9a représente un état de fonctionnement normal. Comme cela est représenté sur cette figure, le sodium de la piscine froide (130) est rempli jusqu'au tiers de la longueur du tube de transfert de chaleur efficace (L) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150), et le sodium de la piscine chaude (120) est situé à l'extérieur du fût de support de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (140). La plupart de l'extérieur du fût de support de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (140), qui correspond à la longueur du tube de transfert de chaleur efficace (L), est entouré d'une région tampon de piscine, et au cours du fonctionnement normal, le sodium de la piscine froide (130) circule localement en continu à travers l'enveloppe partiellement perforée (158) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) vers la région de la piscine froide (130). En particulier, dans la présente invention, parce que le sodium de la piscine froide (130) occupe une partie de la longueur du tube de transfert de chaleur efficace (L) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150), et de préférence une partie correspondant à un tiers de la longueur du tube de transfert de chaleur efficace, une quantité donnée de chaleur est dispersée par l'intermédiaire de la boucle intermédiaire de sodium (170) dans l'atmosphère même au cours du fonctionnement normal, et en conséquence un flux continu de sodium vers l'avant est formé dans la boucle intermédiaire de sodium. La figure 9b représente l'état de fonctionnement avant que le trop-plein de la piscine chaude (120) ne survienne à un stade de transition dans le cas de la perte de la fonction d'élimination de chaleur normale. Comme cela est représenté sur cette figure, les tubes de transfert de chaleur (154) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150), qui ont été mis en contact partiel avec le sodium de la piscine froide (130) pendant le fonctionnement normal, sont en contact direct avec le sodium de la piscine froide (130) parce que le niveau de liquide de sodium a monté simultanément avec l'arrêt de la pompe principale (180). Par un flux de chaleur s'écoulant de la surface circonférentielle intérieure du fût de support de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium entouré par la piscine chaude (120), le sodium rempli dans l'espace en forme d'anneau se composant de la surface circonférentielle intérieure du fût de support de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (140) et de la surface circonférentielle extérieure de l'enveloppe de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (158) est chauffé. Ainsi, par la différence de densité entre le sodium chauffé dans l'espace en forme d'anneau et le sodium froid dans les tubes de transfert de chaleur (154) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium, un flux de sodium local est formé pendant que l'élimination de chaleur est continuellement effectuée même avant le trop-plein dans l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150). La figure 9c représente l'état de fonctionnement après le trop-plein de la piscine chaude (120) à un stade de transition dans le cas d'une perte de la fonction d'élimination de chaleur normale. Comme cela est représenté sur cette figure, le sodium chaud est introduit directement dans l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) par le trop-plein du sodium chaud découlant de l'expansion du sodium de la piscine chaude (120), pendant qu'une fonction d'élimination de chaleur normale est effectuée. Le trop-plein de sodium de la piscine chaude (120) est mélangé à un réfrigérant de sodium dans le fût de support (140) tout en étant introduit dans l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150). A ce stade, une voie d'écoulement régulier entre la piscine chaude (120) et la piscine froide est assurée, parce que la plaque de guidage de flux (190) amenant le flux vers l'entrée de tube de transfert de chaleur (156) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) est fournie. Comme cela a été décrit ci-dessus, dans le système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance selon l'art antérieur, une vanne d'isolation dans la boucle intermédiaire de sodium ou un modérateur dans l'entrée/sortie d'air de l'échangeur de chaleur sodium-air a été éliminé, ce qui améliore la propriété passive du système. Néanmoins, dans le cas dans lequel la température de l'air extérieur devient inférieure à zéro ou dans lequel la température moyenne du sodium dans les piscines de réacteurs nucléaires au cours de la période de réapprovisionnement de combustible d'une centrale nucléaire devient inférieure à 200 °C, la possibilité de solidification du sodium dans la boucle intermédiaire de sodium pour l'élimination de chaleur est accrue, ce qui rend difficile d'assurer la fiabilité en stand-by du système de sécurité. Au contraire de cela, la structure de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium partiellement immergé (DHX partiellement immergé) selon la présente invention peut améliorer fondamentalement le mécanisme de transfert de chaleur vers la boucle intermédiaire de sodium au cours du fonctionnement normal, ce qui permet de garantir l'obtention d'une quantité suffisante de transfert de chaleur nécessaire à la prévention de la solidification du sodium. Par conséquent, cela peut réduire la possibilité de solidification du sodium dans la boucle intermédiaire de sodium pour l'élimination de chaleur pendant toute la période de fonctionnement d'une centrale nucléaire pour minimiser la possibilité de perte fonctionnelle de la boucle d'élimination de chaleur découlant de la solidification du sodium, ce qui améliore considérablement la fiabilité en stand-by du système de sécurité.

De plus, selon la présente invention, la conception associée à l'agencement de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium est améliorée pour empêcher que le sur-refroidissement local de sodium dans la région de piscine froide ne survienne en raison de l'adoption de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium partiellement immergé. En particulier, en optimisant une configuration de voie d'écoulement en connexion avec la formation du flux de circulation dans la piscine de réfrigérant de sodium d'un réacteur nucléaire à un stade de transition, des performances stables d'élimination de chaleur peuvent être assurées non seulement dans un état de fonctionnement normal mais également à un stade de transition. Bien que les modes de réalisation préférés de la présente invention aient été décrits à titre d'illustration, l'homme du métier peut se rende compte que diverses modifications, divers compléments et diverses substitutions sont possibles, sans se départir du périmètre et de l'esprit de l'invention tel que cela est divulgué dans les revendications annexées. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-25 dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1. Système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance (100) utilisant un échangeur de chaleur partiellement immergé, le système comprenant : une piscine chaude (120) ayant reçu à l'intérieur de celle-ci du sodium chaud chauffé par un coeur de réacteur nucléaire (110) ; un échangeur intermédiaire de chaleur (112) qui échange de la chaleur avec le sodium de la piscine chaude (120) ; une piscine froide (130) ayant reçu à l'intérieur de celle-ci du sodium froid refroidi par le passage à travers l'échangeur intermédiaire de chaleur (112), la piscine froide (130) étant isolée de la piscine chaude (120) ; un fût de support (140) s'étendant verticalement à travers la frontière entre la piscine chaude (120) et la piscine froide (130), dans lequel l'extrémité supérieure du fût de support (140) est plus haute que le niveau de liquide de la piscine chaude (120), et l'extrémité inférieure de celui-ci pénètre dans la piscine froide (130) ; un échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) reçu dans le fût de support (140) pour éliminer la chaleur de décroissance de l'intérieur du réacteur nucléaire ; un échangeur de chaleur sodium-air (160) qui est fourni à une position plus haute que l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) ; une boucle intermédiaire de sodium (170) pour l'élimination de la chaleur qui connecte l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) à l'échangeur de chaleur sodium-air (160) ; et une pompe principale (180) qui pompe le sodium de la piscine froide (130) dans la piscine chaude (120) par l'intermédiaire du coeur de réacteur nucléaire (110) dans un état de fonctionnement normal pour maintenir la différence de niveau de liquide entre la piscine chaude (120) et la piscine froide (130), de sorte que le niveau de liquide de la piscine chaude (120) soit plus haut que celui de la piscine froide (130), dans lequel une partie du tube de transfert de chaleur efficace (156) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium- sodium (150) est immergée dans la piscine froide (130) dans un état de fonctionnement normal, et la surface de l'extrémité inférieure d'une enveloppe (158) pour l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150), l'extrémité inférieure étant immergée dans le sodium de la piscine froide (130), a des trous perforés.30
2. 2. Système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance (100) selon la revendication 1, dans lequel la longueur du tube de transfert de chaleur efficace (156) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150), qui est immergé dans la piscine froide (130), est égale à un tiers de la longueur totale du tube de transfert de chaleur efficace (156).
3. 3. Système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance (100) selon la revendication 1, dans lequel une enveloppe (158) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) est formée de manière à s'étendre au-delà de l'extrémité inférieure de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150), et la partie étendue de l'enveloppe (158) est formée sous la forme d'une découpe en chicane.
4. 4. Système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance (100) selon la revendication 3, dans lequel l'extrémité inférieure de l'enveloppe (158) formée de manière à s'étendre au-delà de l'extrémité inférieure de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) est située de manière verticale en partie centrale d'une plaque de séparation de réacteur (125).
5. 5. Système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance (100) selon la revendication 1, dans lequel un distributeur de tube de transfert de chaleur (155) connectant un espace annulaire de flux de sodium de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) au tube de transfert de chaleur (156) est constitué d'une feuille de tube du même diamètre extérieur que celui de l'espace annulaire de flux de sodium.
6. 6. Système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel une plaque de guidage de flux (190) qui amène le sodium de la piscine chaude (120), qui provoque le trop-plein du fût de support (140) au moment de la perte de la fonction normale d'élimination de chaleur, vers une entrée de tube de transfert de chaleur formée au-dessus de l'enveloppe (158) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150),est en outre fournie immédiatement au-dessous de l'entrée de tube de transfert de chaleur.
7. 7. Système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance (100) selon la revendication 6, dans lequel la plaque de guidage de flux (190) est fournie dans un espace à travers lequel le sodium de la piscine froide (130), qui remonte dans le fût de support (140) au moment de la perte de la fonction d'élimination normale, peut passer, ledit espace étant formé entre le fût de support (140) et l'enveloppe (158).
8. 8. Système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance (100) selon la revendication 7, dans lequel la plaque de guidage de flux (190) est une plaque annulaire perforée qui est insérée dans un espace en forme d'anneau formé entre le fût de support (140) et l'enveloppe (158).
9. 9. Système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance (100) utilisant un échangeur de chaleur partiellement immergé, le système comprenant : une piscine chaude (120) ayant reçu à l'intérieur de celle-ci du sodium chaud chauffé par un coeur de réacteur nucléaire (110) ; un échangeur intermédiaire de chaleur (112) qui échange de la chaleur avec le sodium de la piscine chaude(120) ; une piscine froide (130) ayant reçu à l'intérieur de celle-ci du sodium froid refroidi par le passage à travers l'échangeur intermédiaire de chaleur (112), la piscine froide (130) étant isolée de la piscine chaude (120) ; un fût de support (140) s'étendant verticalement à travers la frontière entre la piscine chaude (120) et la piscine froide (130), dans lequel l'extrémité supérieure du fût de support (140) est plus haute que le niveau de liquide de la piscine chaude (120), et l'extrémité inférieure de celui-ci pénètre dans la piscine froide (130) ; un échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) reçu dans le fût de support (140) pour éliminer la chaleur de décroissance de l'intérieur du réacteur nucléaire ; un échangeur de chaleur sodium-air (160) qui est fourni à une position plus haute que l'échangeur de chaleur de décroissance sodium- sodium (150) ; une boucle intermédiaire de sodium (170) pour l'élimination de la chaleur qui connecte l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) à l'échangeur de chaleur sodium-air (160) ; et une pompe principale (180) qui pompe le sodium de la piscine froide (130) dans la piscine chaude (120) par l'intermédiairedu coeur de réacteur nucléaire (110) dans un état de fonctionnement normal pour maintenir la différence de niveau de liquide entre la piscine chaude (120) et la piscine froide (130), de sorte que le niveau de liquide de la piscine chaude (120) soit plus haut que celui de la piscine froide (130), dans lequel une partie du tube de transfert de chaleur efficace (156) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150) est immergée dans la piscine froide (130) dans un état de fonctionnement normal, et une plaque de guidage de flux (190) qui amène le sodium de la piscine chaude (120), qui provoque le trop-plein du fût de support (140) au moment de la perte de la fonction normale d'élimination de chaleur, vers une entrée de tube de transfert de chaleur formée au-dessus d'une enveloppe (158) de l'échangeur de chaleur de décroissance sodium-sodium (150), est en outre fournie immédiatement au-dessous de l'entrée de tube de transfert de chaleur.
10. 10. Système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance (100) selon la revendication 9, dans lequel la plaque de guidage de flux (190) est fournie dans un espace à travers lequel le sodium de la piscine froide (130), qui remonte dans le fût de support (140) au moment de la perte de la fonction d'élimination normale, peut passer, ledit espace étant formé entre le fût de support (140) et l'enveloppe (158).
11. 11. Système entièrement passif d'élimination de chaleur de décroissance (100) selon la revendication 10, dans lequel la plaque de guidage de flux (190) est une plaque annulaire perforée qui est insérée dans un espace en forme d'anneau formé entre le fût de support (140) et l'enveloppe (158).