Brevet FR2310612A1 — publié le 19761203

Dans certains tvpes de réacteurs nucleaires, le fluide caloporteur primaire, réchauffé lors de la traversée du coeur, est refroidi dans des échangeurs de chaleur (génerateurs de vapeur ou échangeurs intermediaires), avant d'etre refoule dans le coeur par des pompes. Pour diverses raisons, le fluide primaire est souvent restitué, à l'aval des échangeurssdan6 une cuve coninune, où le dShit issu de plusieurs échangeurs peut se mélanger avant d'être repris par les pompes pour être renvoyé dans le coeur. Les pompes et les échangeurs sont en général separes, formant deux composants distincts placés côte à côte des niveaux comparables dans la cuve. La présente invention consiste à placer la pompe à une extrémité de l'échangeur, tout en laissant le débit issu d'un échangeur se mélanger dans une cuve commune au débit issu des autres échangeurs, permettant ainsi a tout ou partie du débit d'un échangeur d'être aspiré par une pompe autre que celle qui lui est associée. Cette disposition présente un certain nombre d'avantages par rapport au systeme classique où les échangeurs et les pompes sont placés côte à côte. Elle permet de rapprocher les échangeurs les uns des autres et ainsi de réaliser une cuve de plus petites dimensions. L'échangeur et la pompe peuvent être enlevés par le même orifice du couvercle de la cuve, ce qui permet de diminuer le nombre de traversées dans ledit couvercle et ainsi ameliorer sa rigidité. D'autre part, cette diminution du nombre de traversées dans le couvercle permet de réduire en conséquence le nombre d'organes de manutention des échangeurs et de leurs pompes associées. La présente invention offre la possibilité de nombreuses variantes en permettant d'associer en un ensemble des pompes ou échangeurs de types divers, la pompe pouvant être située au-dessus ou au-dessous de ltéchangeur, dans l'axe ou désaxée, le moteur de la pompe pouvant être du même côté ou du côté opposé de la pompe par rapport i ltéchangeur. Ci-après, à titre d'exemple, une forme de réalisation de l'invention en référence aux figures années. - La figure I est une vue en coupe verticale d'une disposition selon 1'invention. - La figure 2 est une vue de détail d'un groupe pompe-échangeur de la figure 1. La figure 1 montre une installation de réacteur boucle avec la cuve primaire I contenant le coeur 2 du réacteur et la cuve 3 contenant des échangeurs de chaleur 4 et des pompes de circulation 5 avec leurs moteurs d'entraînement 6. On voit que les pompes 5 de circulation du fluide primaire caloporteur sont placées au-dessous et dans l'axe des échangeurs 4 et sont commandées en rotation par le moteur 6 placé au-dessus du couvercle, par l'intermédiaire d'un arbre 14 qui traverse les échangeurs 4. Le fluide caloporteur primaire contenu dans la cuve 1 est réchauffé dans le coeur 2 et, sous l'action des pompes 5, sort de la cuve I par les tuyauteries 7 selon les flèches F pour pénétrer dans les échangeurs de chaleur 4 de la cuve 3 et sortir refroidi i la base de ceux-ci dans la cuve 3 selon les flèches FI pour être aspiré après mélange dans cette cuve dans les pompes 5 selon les flèches F2 et sortir des pompes et de la cuve 3 par les tuyauteries 8 selon les flèches F3 pour pénétrer dans la cuve I où il traverse le coeur 2 pour être réchauffé et reprendre le même cycle. Le fluide secondaire, utilisé pour la marche des turbines à vapeur, entre à l'étant froid dans les échangeurs 4 par les tuyauteries 9 selon les fleches F4 et sort, après rPchauffement, par les tuyauteries 10 selon les flèches F5. La cuve 3 comporte un couvercle il avec des bouchons 12 correspondant aux ouvertures nécessaires pour la mise en place et l'enlèvement des échangeurs 4 et des pompes 5. On voit que cette disposition consistant à placer les échangeurs de chaleur c8te à côte et les pompes de circulation au-dessous, a pour effet de réduire notablement les dimensions diamétrales de la cuve 3 et, de plus, permet de limiter le nombre de bouchons du couvercle à un par groupe échangeur-pompe, ce qui améliore la rigidite dudit couvercle. Le nombre d'engins de manutention pour la mise en place et l'enlevement des groupes échangeurs-pompes est également limité. La figure 2 est une vue de détail d'un des groupes échangeurs-pompes repr- sentés dans la figure 1 dans laquelle la pompe 5 est situe sous ltéchangeur 4, ltensemble 4 et 5 étant immerge dans la cuve 3. Dans cette configuration, le fluide primaire chaud qui arrive par la canalisation 7 selon la flèche F circule à l'extérieur du faisceau tubulaire 15 de l'échangeur et est restituer dans la cuve 3 par des orifices 16 selon les flèches Fi. Le débit secondaire froid arri vant par la canalisation 9 selon la flèche F4 est amené au bas de l'échangeur par une conduite annulaire 17, et traverse le faisceau tubulaire 15 suivant les flèches F6.Le débit secondaire chaud sort de ltéchangeur par la canalisation 10 selon la flèche F5. La roue 18 de la pompe, placée ici sous ltéchangeur, est mise en rotation par un arbre 19 relie au moteur 6 placer au-dessus du couvercle Il de la cuve principale 3. Le débit primaire restitué dans la cuve principale selon les flèches FI est aspiré à partir de cette cuve selon les flèches F2 après mélange par l'inter médiaire d'un guide-eau 20 et est refoulé, à la sortie de la pompe, vers la cuve primaire I par la conduite 8 selon la flèche F3. Un bouchon 12 dans le couvercle 11 de la cuve 3 permet la mise en place et l'enlèvement du groupe echangeur-pompe. La disposition selon l'invention peut s'appliquer de la même facon aux reracteurs intégrés. REVENDICATIONS 1/ Réacteur nucléaire du tvne comportant une première cuve (1) contenant le coeur (2) et le fluide caloporteur primaire et une deuxième cuve (3) contenant des échangeurs de chaleur (4) et des pompes (5) assurant la circulation du fluide primaire a travers les échangeurs, ces pompes étant actionnées nar des moteurs (6) situes en dehors de la cuve, caractérise en ce aue les pompes (5) de circulation dn fluide primaire sont places à une extrémité des échangeurs (4), les déhits issus de plusieurs échangeurs se mélangeant dans la deuxième cuve (3) avant d'être aspires par les pompes (5) pour être refoules vers la nremiere cuve. 2/ Dispositif selon la revendication I dans laquelle les pompes (5) de circulatior du fluide caloporteur primaire sont situees dans l'axe et au-dessous des echan- geurs (4). 3/ Dispositif selon la revendication I dans laouelle les pompes (5) de circulation du fluide caloporteur primaire sont s; tue es au-dessus des échangeurs (4) et désaxées par rapport à ceux-ci. 4/ Dispositif selon la revendication 1 dans lasuelle les pompes (5) de circulation du fluide caloporteur primaire sont situes dans l'axe et au-dessus des échangeurs. 5/ Dispositif selon la revendication 1 dans laquelle les pompes (5) de circula- tion du fluide caloporteur primaire sont situees audessus des échangeurs (4) et désaxées par rapport å ceux-ci. 6/ Dispositif selon la revendication I dans laquelle les pompes (5) et leurs moteurs (6) d'entraînement sont situes à des extrémités opposes par rapport aux échangeurs (4). 7/ Dispositif selon la revendication 1 dans laquelle les pompes (5) et leurs moteurs (6) d'entraînement sont situés vers la même extrémité des échangeurs (4).