Brevet FR2002435A1 — publié le 19691017

La présente invention concerne un élément de dilatation pour organes de machines, soumis à des variations de température. Dans de tels organes, il se produit des dilatations qui doi- vent entre, ainsi qu'on le sait, conpensées d'une #açon ou d'une autre, pour ne pas menacer leur sécurité0 Ceci est vrai, en particulier, pour les organes entrant dans la construction des générateurs de vapeur, où l'on doit parer périodiquement à de grosses dilatations, au démarrage, à l'arrêt, et pendant le fonctionnemen# Le problème de la compensation de la dilatation est:-particu- lièrement délicat pour les générateurs de vapeur pour réacteurs nucléaires.Dans ce cas, les générateurs de vapeur sont fréquemment constitués par des cylindres très allongés pouvant, par exemple, être suspendus dans l'espace annulaire séparant le noyau du réacteur et le récipient sous pression. Dans ce genre de générateur de vapeur, il est très difficile d'installer des éléments de dilatation répondant pleinement aux exigences, en raison de la compacité du montage ~des parties soumises à la chaleur. L'invention a pour objet de réaliser un élément de dilatation, en particulier pour le générateur de vapeur précité, répondant pleinement à toutes les exigences, durant toutes les phases du fonctionnement . Pour résoudre ce problème, l'invention propose que les tubes rectilignes parvenant à l'extrémité supérieure libre de l'élément de dilatation, à la périphérie de cercles de diamètres différents, présentent une forme hélicoidale à partir d'un même plan ou de plans différents, qu'ils traversent ainsi l'élément et qu'à l'autre extrémité libre de l'élément, ils redeviennent rectilignes à partir d'un meme plan ou de plans#différents. Selon une variante de l'invention, chaque tube parvenant à leélément peut, après avoir parcouru la zone hélicoidales la quiti ter en un point correspondant à son point d'entrée dans ladite zone, ou en un point différent. Selon une autre variante de l'invention, la tubulure hélicoî- dale à l'intérieur de ltélément de dilatation peut être à pas unique ou à pas multiples. Selon un mode préféra de réalisation de l'invention, en particulier pour l'application de l'élément de dilatation à un générateur de vapeur pour réacteur nucléaire, les diverses hélices tubulaires de l'élément de dilatation peuvent baigner dans l'eau en divers états physicues. La forme particulière (hélicoidale) donnée aux tubes, et leem- boitement des diverses hélices tubulaires les unes dans les autres, produit un corps composé de plusieurs couches cylindrizues, dans leluel chaque tube compense, dans la zone hélicoidale, la dilatation provoquée par 12 température. Contrairement aux boucles de dilatation mobiles-, déjà connues, qui exigent nettement plus de pla#ce, l'élément de dilatation de l'invention permet de compenser l'allongeLent le plusieurs organes dans le plus petit espace possible et, par consé#ue-nt, la répartition régulière ou différentielle des tubes à l'entrée et à la sortie. Les dessins annexés, donnes uniquement à titre d'exemple3, et représentant diverses formes de réalisation de l'invention, repré sentent - figure 1, une vue latérale schématique de la disposition des tubes dans un élément de dilatation selon l'invention. - figure 2, une vue de dessus de la figure 1. - figure 3, un développement de l'élément de dilatation des figures 1 et 2. - figure 4, une vue latérale schématique d'une autre forme de réalisation de l'invention. - figure 5, une vue de dessus de la figure 4. - figure 6, un développement de ltélément de dilatation des figures 4 et 5. - figure 7, une coupe longitudinale d'un élément de dilatation selon l'invention. - figure 8, une vue de dessus de l'élément de dilatation de la figure 7. Dans ltexemple de realisation représenté sur les figures 1 à g, les tubes a, b, c, d, e, f, parvenant à l'élément de dilatation, deviennent hélicordaux à partir d'wn plan commun E 1, et quittent ledit élément (redeviennent rectilignes) à partir d'un plan inférieur E 2, parallèle au plan E 1. Ceci est vu plus en détail dans la représentation développée de la figure 3. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 4 à 6, les tubes a à f, atteignant l'élément, deviennent hélicoidaux à partir de plans différents E 3, E 4, E 5, ainsi qu'on le voit en particulier sur la figure 6, et quittent ledit élément (redeviennent rectilignes) à partir d'un plan unique inférieur E 6, parallèle aux trois précédents. Dans cette disposition, les points d'entrée d'une partie des tubes dans l'élément ne coïncident pas avec leurs points de sortie, bien que ces derniers scient tous sur un même plan in-èrieur. Ta différence entre le point d'entrée et le point de sortie de chaque tube est conditionnée par la longueur du tube, dans la zone hélicoidale. Dans la figure 7, qui représente l'invention sous une forme moins schématique, l'élément de dilatation se compose de quatre hélices tubulaires Z 1, Z 2, Z 5, Z 4. Les tubes constituant les hélices Z 1 et Z 3 pénètrent dans la zone hélicofildale en un plan horizontal supérieur commun, et en sortent en un autre plan horizontal inférieur commun. Par contre, les tubes des hélices Z 2 et Z 4 pénètrent dans la zone hélicoidale, en un autre plan horizon- tal supérieur, et en sortent par un autre plan horizontal inférieur commun. Bien entendu, tous les tubes constituant les hélices peuvent aussi pénétrer dans la zone hélicoidale en un même plan horizontal supérieur et en sortir en un même plan horizontal infé rieur commun. Enfin, les tubes des hélices s 1 i Z 4 peuvent aussi pénétrer dans la zone hélicofdale, et la quitter en des plans horizontaux différents, sans pour cela s'écarter du domaine de l'inven tison. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux termes de la description qui précède mais elle en comprend, au contraire, toutes les variations à la portée d'un homme de métier. REVENDICATIONS 10) Elément de dilatation multituoulaire pour organes de machines sowsis å des variations de temsérature, caractérisé en ce que les tubes rectiliernes parvenant à l'extrémité supérieure libre de ltélent de dilatation, à la pénph#'-rie de cercles de diamètres différents, deviennent hélicoidallx à partir d'un même plan ou de plans différents, traversent l'élément sous cette forme hélicoïdale, et redeviennent rectilignes à partir d'un même plan ou de plans différents, à l'autre extrémité libre dudit élément. 20) Elément de dilatation multitubulaire pour organes de machines soumis à des variations de température, selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque tube parvenant à 11 élément et traversant la zone hélico#dale, quitte celle-ci en un point correspondant à son point d'entrée dans ladite zone, ou en un point différent. 30) Elément de dilatation multitubulaire pour organes de machines soumis à des variations de température, selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la tubulure hélicoïdale à l'intérieur de 11 élément de dilatation peut être à pas unique ou à pas multiples. 40) Elément de dilatation multitubulaire pour organes de ma- chines soumis à des variations de température, selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les diverses hélices tubulaires (Z 1 à Z 4) de l'élément de dilatation peuvent baigner dans l'eau en divers états physiques.