Brevet FR2294393A1 — publié le 19760709

La présente invention se rapporte à un préchauffeur d'eau d'alimentation destiné au chauffage en deux stades de lieau de condensation de la turbine vapeur au moyen de vapeur qui est prélevée dans la turbine et qui se condense. Le préchauffeur d'eau d'alimentation est monté horizontalement à l'intérieur du corps d'échappement de vapeur d'une turbine. Un préchauffeur d'eau d'alimentation de ce type est décrit dans le brevet allemand n 1 626 210. Dans cette forme de construction, des tubes cintrés en épingle à cheveux sont fixés dans une plaque tubulaire, de façon que chaque tube et chaque système tubulaire puissent exécuter les mouvements de dilatation nécessaires pour éviter les contraintes thermiques. Quatre voies du préchauffeur sont donc parcourues par l'eau d'alimentation. Dans les turbogroupes d'une grande puissance, en particulier pour les centrales thermiques nucléaire à eau ordinaire, il est apparu que la place dont on disposa n'est pas-suffisante dans le sens vertical pour y installer-un préchauffeur à quatre -voies d'eau d'alimentation. Un agrandissement du bâtiment est très coûteux et une réduction du diamètre du préchauffeur d'eau d'alimentation à quatre voies de passage conduit à des vitesses excessives de l'eau d'alimentation. On connaît, en outre, des préchauffeurs d'eau d'alimentation pourvus de tubes non cintrés en épingle à cheveux. Un préchauffeur de ce type est décrit, par exemple, dans l'ouvrage de K. Schröder : "Grosse Dampfkraftwerke" (Grandes centrales thermiques à vapeur), volume 3, partie A, page 326, figure 307, édition Springer-Verlag, 1966. Dans ce type de construction de préchauf feúr, des tubes droits sont fixés dans deux plaques tubulaires, l'une des plaques tubulaires étant reliée rigidement au réservoir de vapeur, tandis que l'autre plaque tubulaire est conçue comme une tête flottante mobile. Par conséquent, l'invention concerne un préchauffeur d'eau d'alimentation destiné au chauffage de l'eau de condensation de la turbine à vapeur par de la vapeur de prélèvement qui se con- dense .et,;dans lequel les tubes droits conduisant l'eau d'ali- tentation -sont fixés entre une plaque tubulaire-fixe et une plaque tubulaire mobile. La nouveauté réside dans le fait que les chambres dtadmis- sion et de décharge pour l'eau d'alimentation sont adjacentes à la plaque tubulaire fixe, tandis que toutes les autres extrémi- tés des tubes débouchent dans une chambre d'inversion comprenant deux plaques tubulaires réciproquement mobiles; qu'un réservoir de vapeur, qui entoure la partie des tubes présentant dans l'ensemble le même sens d'écoulement d'eau d'alimentation, est monté à l'intérieur du corps du préchauffeur; que ces tubes sont fixés dans l'une des deux plaques tubulaires réciproquement mobiles tandis que les tubes restants sont fixés dans l'autre plaque tubulaire et que les plaques tubulaires sont reliées l'une à l'autre au moyen d'un compensateur sur lequel les tubes restants sont fixés. Selon une autre forme de réalisation de l'invention il est possible de souder solidement le corps ou enveloppe du préchauffeur sur les parois de la tubulure d'échappement de vapeur ae la turbine. On épargne c-nsi des constructions de soutien contre la pression extérieure. Un exemple de réalisation de l'invention est illustré par le dessin annexé. Une coupe longitudinale d'un préchauffeur d'eau d'alimentation est représentéf sur la figure l,tandis qu'une coupe transversale ue ce même préchaufteurest'reproduite à la figure 2. L'eau d'alimentation pénètre par la tubulure 1 dans la chambre d'admission annulaire 2 pour l'eau d'alimentation, chambre qui est reliée à la plaque tubulaire fixe 3. A partir de cette chambre, l'eau d'alimentation s'écoule à travers les tubes d'échange de chaleur 4 et parvient à une plaque tubulaire mobile et annulaire 5 qui est contiguë à une chambre d'inversion 6 pour l'eau d'alimentation. Le milieu de la plaque tubulaire 5 est recouvert d'une plaque tubulaire mobile 7, en forme de disque qui est raccordée à la plaque tubulaire 5 par un compensateur 8. L'eau d'alimentation passe à travers cette plaque tubulaire 7 et les tubes 9 qui y sont fixés et qui sont reliés, par leur seconde extrémité, à la partie de la plaque tubulaire fixe 3, adjacente à une chambre de décharge 10. après passage à travers la chambre de décharge 10 qui est séparée de la chambre d'admission 2 par la paroi de séparation 11, l'eau d'alimentation quitte le préchauffeur par la tubulure 12. La vapeur de chauffe, provenant de la turbine et se trouvant à la plus basse pression, entre par une tubulure 13 dans le corps 15 du préchauffeur d'eau d'alimentation. Elle se condense sur les tubes 4, tout en réchauffant jusqu'à un degré déterminé l'eau d'alimentation passant à travers ces tubes. L'eau de condensation quitte le corps 15 du préchauffeur par une tubulure 14. La vapeur de chauffe soumise à une pression plus élevée parviens au réservoir de vapeur 17, en passant par une tubulure 16, et sue condense sur les tubes 9, de sorte que l'eau d'alimentation parcourant ceux-ci est davantage réchauffée. L'eau de condensation de cette vapeur de prélèvement quitte le préchauffeur d'eau d'alimentation par la tubulure 19 représentée sur la figure 2. On distingue également, sur la figure 2, la disposition des faisceaux de tubes 4 et 9 et une voie 20 pour la vapeur à l'intérieur du réservoir de vapeur interne 17. Finalement, le raccordement du corps 15 du préchauffeur d'eau d'alimentation aux parois opposées 18 de la tubulure d'échappement de vapeur d'une turbine non représentée, est visible sur la figure 1. Les différents degrés de chauffage de l'eau d'alimentation conduisent, pendant la marc à des dilatations liverses des tubes 4 et 9 parcourus par liteau d'alinentatiUn. Cette différence de dilatation est équilibrée par le compensateur 8, si bien que les contraintes thermiques sont largement éliminées. L'avantage que présente le dispositif représenté consiste en ce que les tubes 9 se dilatent plus fortement que les tubes 4. Ainsi, le compensateur n'est sollicité qu'à la pression et n'exige aucune attache. La disposition ỳtétrique, représentée sur la figure 2, des faisceaux tubulaires + et 9 ne constitue qu'un exemple. Selon l'invention, d'autres dispositions géométriques peuvent aussi être utilisées judicieusement et une disposition excentrique peut également être choisie. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Préchauffeur d'eau d'alimentation destiné au chauffage de l'eau de condensation d'une turbine à vapeur par de la vapeur de prélèvement qui se condense, et dans lequel les tubes droits conduisant l'eau d'alimentation sont fixés entre une plaque tubulaire fixe et une plaque tubulaire mobile, caractérisé en ce que seules la chambre d'admission et la chambre de décharge pour l'eau d'alimentation sont adjacentes à la plaque tubulaire fixe, tandis que toutes les autres extrémités des tubes débouchent dans une chambre d'inversion comprenant deux plaques tubulaires réciproquement mobiles; en ce qu'un réservoir de vapeur,qui entoure la partie des tubes présentant un m8me sens d'écoulement d' eu d' d'alimentation , est logé à l'intérieur du corps du préchauffeur; en ce que ces tubes sont fixés dans l'une des deux plaques tubulaires réciproquement mobiles tandis que les tubes restants sont fixés dans l'autre plaque tubulaire; et, en ce que les plaques tubulaires sont reliées l'une à l'autre au moyen d'un compensateur sur lequel les -tubes restants sont fixés.- 2.- Préchauffeur d'eau d'alimentation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le corps du préchauffeur est relié rigidement d'une manière étanche à deux parois opposées l'une à l'autre de la tubulure d'échappement de vapeur de la turbine.