Brevet FR2043806A1 — publié le 19710219

La présente invention due à la Société BROWN BOVERI SULZER- TURBO-MACHINES A.G et dont M. Kurt FEER agent de cette Société est l'a'iteur, a pour objet un réacteur nucléaire comportant deux soufflantes, ou davantage, pour maintenir un réfrigérant en circulation à travers le réacteur et un échangeur de chaleur, qui sont montées de telle manière dans la cuve du réacteur quelles peuvent prélever le gaz de refroidissement devant Btre circulé en commun d'un compartiment du réacteur à travers un conduit d'admission pour chaque soufflante. Les réacteurs nucléaires -de ce type ont L'inconvénient qu'en. cas de mise hors service d'une des soufflantes, un courant de réfrigérant produit par les autres soufflantes circule en sens inverse a travers la soufflante mise hors service et forme donc un court-circuit. En raison des dimensions considérables de telles soufflantes et de la place très limitée à l'intérieur d'une cuve de réacteur, la conformation et la disposition d'un organe d'arrêt pour interrompre un tel courant de court-circuit qui nécessite seulement peu de place et qui n'occasionne pas de diminutions notables du rendement, posent de nombreuses difficultés. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le conduit d'admission se présente sous la forme d'un panier cylindrique qui coopère de telle maniere aveceune-coulisse cIindnque, ayant également la forme d'un panier et disposée mobile coaxialement par rapport au conduit d'admission, que les ouvertures du conduit et de la coulisse coSncident à la position d'ouverture, libérant ainsi le passage et que les ouvertures du conduit et de la coulisse sont obturées par ces derniers à la position de f ermeture, si bien que le passage est interrompu, l'élément intérieur (le conduit d'admission ou la coulisse) présentant en outre des déflecteurs; entre les ouvertures disposées en rangées, qui dévient le courant radial du gaz de rèroidissement à 1'admission en un courant parallèle à l'axe du conduit d'admission. Le conduit d'admission peut être monté directement sur l'enveloppe de la soufflante, coaxialement par rapport à l'entrée du rotor de. celle-ci. Selon un mode de réalisation, les déflecteurs peuvent être disposés en unie couronne dans un plan perpendiculaire à l'-axe du conduit d'admission. Les ouvertures du conduit et de la coulisse ainsi que les déflecteurs peuvent cependant également etre prévus suivant une ligne helicoUdale, de- sorte que le courant de gaz dévié vers l'entrée du rotor présente, outre une composante axiale, une composante giratoire à l'entrée. Un vérin servant à la commande de la coulisse est avantageusement disposé dans l'axe du conduit d'admission à l'intérieur des paniers cylindriques. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, ainsi que du dessin annexé dans lequel la figure unique est une coupe axiale d'une soufflante selon l'invention, la moitié supérieure de cette figure représentant la position de fermeture et la moitié inférieure représentant la position d'ouverture, La soufflante représentée au dessin est montée avec d'autres soufflantes identiques à l'intérieur de la cuve d'un réacteur nucléaire, et est destinée, avec ces autres soufflantes, à transporter un gaz de refroidssement d'un compartiement commun 1 à un second compartiment 2.Les deux com partinents sont séparés l'un de l'autre par une cloison 3* de sorte qu'il rognez dans le compartiment 2, une surpression qui correspond à la chute de pression dans le circuit. Le gaz de refroidissement s'écoule du compartiment 2 dans le réacteur nucléaire puis dans un échangeur de chaleur dans lequCI il cède la chaleur de 17énergie de fission à un second agent de transfert de la chaleurs Si une soufflante, par exemple celle représentée au dessin, est arrêtée par une perturbation pendant le fonctionnement en charge du réacteur1 du réfrigérant transporté par les autres soufflantes, de conformation identique, peut s'écouler en sens contraire à travers la soufflante arrêtée, formant ainsi un ccurt-circuit. La soufflante présente un rotor 4 muni de pales 5 et entraîné par un arbre 6. Ces éléments sont entourés par une enveloppe 7 qui est fixée à la cloison de séparation 3, Pour empêcher le courant de court-circuit men tionné ci-dessus, la soufflante est précédée d'un organe d'arrêt qui se compose essentiellement d'un panler.cylindrlgue e t d'une coulisse 9 aui a également la forme d'un panier Le panier cylindrique 8 est relié rigidement à la cloison 3 donc également à llenveloppe 7, Ce panier 8 présente dans son enveloppe une série de fentes 10-:: Les entretoises 20 entre les fentes se trouvent dans un plan perpendiculaire à l'axe Il du conduit d-'admission et sont reliées par des traverses axiales 21, de sorte que l'ensemble de l'élément a la forme d'un panier, limité par une surface cylindrique coaxiale à l'axe Il La coulisse 9 est également prévue avec des fentes 12 limitées par des traverses 22 et 23. Les traverses 22 sont de forme annulaire et Liées les unes aux autres par les traverses 23 parallèles à l'axe. La coulisse 9 est délimitée intérieurement par une surface cylindrique dont le diamètre est plus grand, de façon telle que la coulisse 9 puisse glisser axialement sur le panier 8 avec un faible jeu. Les ouvertures 12 de la coulisse 9 correspondent aux ouvertures 10 du panier 8 de façon telle que, dans la position d'ouverture (moitié inférieure O du dessine, les ouvertures 10 et 12 du conduit d'admission et de la coulisse coinci- dent en libérant ainsi le passage du réfrigérant depuis le compartiement 7 à I'intérieur du conduit d'admission, A la position de fermeture, le conduit d'admission et la coulisse recouvrent mutuellement leurs ouvertures 10 et 1R, de sorte que b passage est interrompu- (moitié supérieure Z du dessin), Les entretoises de l'élément d'arrêt intérieur, en l'occurence du panier fixe 8, forment des déflecteurs qui dévient le courant sensiblement radial ::13 à l'entrée du gaz de refroidissement en un curant dirigé paral vêlement à l'axe du conduit d'admission. La coulisse g en forme de panier est comnandée par un vérin 14 qui est monté dans l'axe du conduit d'admission, à lrintérieur de celui-ci et qui est alimenté suivant les besoins en fluide sous pression à travers les conduits 15 et 16. La moitié O du dessin représente le piston 17 à la pcsition d'ouvertureF tandis que la moitié Z le montre à la position de fermeture. La fermeture est obtenue par l'admission d'un fluide sous pression dans le conduit 15. Le piston est alors poussé vers la droite et le fluide refoulé sort par le conduit 16. Inversement, l'ouverture est obtenue par l'admission d'un fluide sous pression dans le conduit 16, ce qui ramène le piston 17 à la position 0, de sorte que les ouvertures de la coulisse 9 et du panier fixe 8 coïncident de nouveau et libèrent le passage pour le réfrigérant. REVENDICATIONS 1 - Réacteur nucléaire comportant deux soufflantes1oudavantage, pour maintenir un réfrigérant en circulation à travers le réacteur et un échangeur de chaleur,qui sont montées de telle manieredans:Ia cùve du réacteur qu'elles peuvent prélever le gaz de refroidissement devant être circulé en commun d'un compartiment du réacteur à travers un conduit d'admision pour chaque soufflante, caractérisé en ce que le conduit d'admission se présente sous la forme d'un panier cylindrique qui coopère de telle manière avec une coulisse cylindriquelayant également la forme d'un panier et disposée mobile coaxialement par rapport au conduit d'admission, que les ouvertures du conduit et de la coulisse coïncident à la position d'ouverture, libérant ainsi le passage que les ouvertures du conduit et de la coulisse sont obturées par ces derniers à la position de fermeture, si bien que le passage est interrompu, l'élément intérieur (le conduit d'admission ou la coulisse) présentant en outre des déflecteurs, entre les ouvertures disposées en rangées, qui dévient le courant radial du gaz de r-efroidissement à l'admission en un courant parallèle à l'axe du conduit d'admission. 2 - Réacteur nucléaire selon la revendication l, caractérisé en ce que le conduit d'admission est fixé directement sur i'enveloppe de la soufflante, coaxialement:par rapport à l'entre dans le-rotor de la soufflante. 3 - Réacteur nucléaire selon la revendication lX caractérisé en ce que les déflecteurs sont disposés en couronne dans un plan perpendiculaire à l'axe du conduit d'admission. 4 - Réacteur nucléaire selon la revéndication I, caractErisé en ce que les ouvertures et les déflecteurs du conduit d'admissìon et.de la coulisse sont prévus suivant une ligne hélicoïdale,- de -sorteque le'- courant de gaz dévié vers llentree du rotor présente, outre une composante axiale, une composante giratoire à l'entrée. 5- Réacteur nucléaire selon Ia revendication 1, caraétérisé par un vérin monté dans- l'axe du conduit. d'admission et servant au déplacement de la coulisse entre la position d'ouverture et la position de fermeture.