Brevet FR2160352A1 — publié le 19730629

La présente invention est relative à une surface chauffante faite de faisceaux de tubes enroulés en hélices, pour générateurs de vapeur dans lesquels l'énergie calorifique est un gaz rare, de préférence l'hélium, ou d'autres agents gazeux corrosifs. On connait des surfaces chauffantes faites de faisceaux de tubes lisses enroulés en hélice dans lesquelles la jonction mutuelle des divers tubes peut être assurée par des éclisses ou des joues soudées. L'inconvénient de la pose d'éléments de jonction tels qu'éclisses ou joues, et de leur fixation (soudure aux tubes lisses), est que la soudure ne peut pas être suffisamment vérifiée quand la surface chauffante est terminée et que les points faibles de la paroi tubulaire ne peuvent donc pas être repérés, et que, d'autre part, du fait des déplacements de la surface chauffante dans à des causes thermiques, les points de friction se produisant entre les divers tubes constituent des points de départ dangereux d'érosion. Le risque d'érosion est particulièrement grand quand l'agent calorifique est un gaz rare ou un agent gazeux corrosif.C'est le cas en particulier pour les générateurs de vapeur pour centrales nucléaires à refroidissement par gaz. La présente invention a pour objet de réaliser une surface chauffante pour générateur de vapeur, basée sur le principe de construction connu employant des tubes enroulés en hélices, mais dans lequel les tubes ainsi enroulés peuvent être soudés ensemble de façon, d'une part, à permettre une vérification exacte des joints, et, d'autre part, à éviter que le joint soudé n'ait lui-m & e une influence directe sur la paroi du tube. Ce but est atteint, conformément à l'invention, en utilisant comme surface chauffante des tubes à semelles longitudinales externes, ou patins, soudés ensemble à des intervalles réguliers ou irréguliers par lesdites semelles. Dans la pratique, plusieurs surfaces chauffantes telles que décrites ci-dessus sont souvent disposées coaxialement les unes autour des autres. On doit alors chercher à permettre l'égalisation de la pression entre les diverses surfaces chauffantes dans le sens radial et un effet de mélange sur le gaz calorifère. A cette fin, l'invention prévoit l'introduction, aux points de jonction des diverses semelles, d'une pièce intercalaire soudée ménageant des espaces entre les semelles hors des points de jonction. Un autre développement de l'invention permet d'obtenir ce résultat en réduisant la hauteur des semelles entre les points de jonction. L'avantage principal de l'invention réside donc dans le fait qu'en soudant ensemble les semelles des différents tubes, la paroi proprement dite des tubes ne vient pas directement en contact avec la soudure, ce qui était la cause de dommages ultérieurs. De plus, l'emploi de tubes à semelles permet de vérifier parfaitement les joints soudés. En outre, l'emploi de ces tubes et les soudures à intervalles déterminés, réguliers ou non, donnent une construction d'ensemble exempte de vibrations. L'invention va être décrite en détail à l'aide d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples, et dans lesquels - la figure 1 est une coupe partielle d'une surface chauffante selon l'invention, faite de plusieurs éléments coaxiaux, pour générateur de vapeur de centrale nucléaire; - la figure 2 représente, à plus petite échelle, une coupe selon la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 représente, à plus grande échelle, une coupe selon la ligne III-III de la figure 2; - la figure 4 est une vue latérale de la figure 3; - la figure 5 est une coupe selon la ligne III-III de la figure 2 montrant l'utilisation de pièce intercalaire dans la zone des joints soudés; et - la figure 6 est une vue latérale de la figure 5. Les éléments chauffants individuels 1, 2, 3, sont constitués par des tubes 4 enroulés en hélices, le diamètre du cylindre constitué par l'élément extérieur 1 étant le plus grand, et le diamètre du cylindre constitué par élément intérieur 3 étant le plus petit. Comme on le voit surtout sur la figure 2, la soudure joignant les tubes à semelles 4 ne s'étent pas sur toute la longueur du tube mais seulement en des points régulièrement ou irrégulièrement espacés. Il va de soi cependant que cette soudure peut également s'étendre sur toute la longueur du tube.L'espacement, régulier ou non, des points de soudure sert à compenser les différences de pression entre les divers éléments chauffants 1, 2, 3, ainsi qu'à assurer un brassage satisfaisant de l'agent calorifique, surtout quand on dispose des pièces intercalaires 6 aux points de soudure 5 pour former des espaces 7 entre les semelles 8. sur les figures 3 et 4, les semelles 8 sont soudées directement ensemble, tandis que sur les figures 5 et 6, on a employé des pièces intercalaires 6. On peut obtenir le même résultat comme on l'a dit plus haut, en réduisant la hauteur des diverses semelles 8 entre les points de soudure 5. Bien que l'invention soit basée à l'origine sur l'em- ploi de tubes à semelles, il est également possible d'envisager un développement de l'invention dans lequel les tubes à semelles seront remplacés par des tubes joints par entretoises, sans sortir du domaine propre de l'invention. REVENDICATIONS 1. - Surface chauffante faite de faisceaux de tubes enroulés en hélices, pour générateurs de vapeur dans lesquels l'énergie calorifique est un gaz rare, de préférence l'hélium, ou d'autres agents gazeux corrosifs, caractérisée en ce qu'on utilise comme surface chauffante des tubes à semelles externes soudés ensemble à des intervalles réguliers ou irréguliers par lesdites semelles. 2. - Surface chauffante selon la Revendication 1, caractérisée en ce qu'une pièce intercalaire est en outre soudée au point de jonction (point de soudure) de deux semelles. 3. - Surface chauffante selon la Revendication 1, caractérisée en ce que la hauteur des semelles est réduite entre les points de jonction.