Brevet FR2471025A2 — publié le 19810612

FR 2471025 A2 19810612 FR 8025385 A 19801128 "Réacteur nucléaire à réfrigérant liquide." Le brevet principal NO 79 05078 du 27 février 1979 concerne un réacteur nucléaire à réfrigérant liquide circu- lant dans un circuit de refroidissement et contenant de l'hydrogène, et auquel on ajoute de l'hydrogène gazeux, et comportant un réservoir de compensation de volume pour le réfrigérant et une pompe haute pression qui, après épuration, réinjecte dans le circuit de refroidissement du réfrigérant prélevé sur ce dernier, une conduite de dérivation, raccor- dée au côté aspiration de la pompe haute pression, étant associée au réservoir de compensation de volume, et le point d'injection de l'hydrogène dans une partie de conduite rem- plie de liquide se situant du côté aspiration de la pompe haute pression. Ceci permet, contrairement au système d'in- troduction ou d'injection de gaz d'un réacteur à eau pressu- risée, qui est décrit dans le livre "VGB-Kernkraftswerks- Seminar 1970", notamment page 41, de maintenir à une faible valeur le volume d'hydrogène libre et d'éviter ainsi les risques d'explosion gazeuse, d'autant plus que l'hydrogène est introduit directement dans le liquide o il doit consti- tuer un mélange exempt de bulles. La présente invention concerne un développement avan- tageux du dispositif selon le brevet principal, développement qui a pour objet de permettre le dosage de l'hydrogène à l'aide d'un composant dit passif, c'est-à-dire d'un composant qui ne nécessite pas de moteur d'entraînement propre. Selon la présente invention, l'hydrogène est véhiculé par un com- presseur à jet de liquide, dont le liquide est constitué par le réfrigérant. On peut ainsi éviter d'utiliser un compres- seur à entraînement mécanique, tel qu'il est encore prévu, sous forme de compresseur à membrane, dans l'exemple de réa- lisation selon le brevet principal. Le compresseur à jet est, de préférence, alimenté par le côté refoulement de la pompe haute pression, et refoule dans un trajet de mélange ou mélangeur prévu en amont de la- dite pompe haute pression. Avec la pompe haute pression, on dispose d'une telle différence de pression pour le liquide du 247 1025 compresseur à jet de liquide, liquide qui constitue le véhi- cule de l'hydrogène, que la quantité d'hydrogène souhaitée pour l'alimentation en gaz peut être transportée, quelles que soient les circonstances. La conduite d'hydrogène associée au compresseur à jet peut être raccordée à un séparateur de gaz, situé en amont de la pompe haute pression, de sorte que le compresseur à jet est d'abord alimenté avec l'hydrogène non mélangé qui est présent dans le réfrigérant, c'est-à-dire avec l'hydro- gène transporté sous forme de bulles, avant que de l'hydro- g!ne supplémentaire, c'est-à-dire un excès d'hydrogène, soit utilisé pour l'introduction ou injection de gaz. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation, pris comme exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, d'une section du système de régulation du volume d'un réac- teur à eau pressurisée, tel qu'il ressort, avec des détails supplémentaires, de la description de l'exemple de réalisa- tion du brevet principal. Un compresseur à jet de liquide 80, relié au côté refoulement de la pompe haute pression 26 par l'intermédiaire d'une servovalve 81, et qui refoule, ainsi que l'indique la flèche 82, dans la zone de la conduite de dérivation 40 si- tuée en amont du trajet de mélange ou mélangeur 51, est prévu parallèlement à la conduite de dérivation 40 qui aboutit à la pompe haute pression 26 en passant par le trajet de mélange 51 et par un séparateur de gaz 58, et qui est elle-même dis- posée parallèlement au réservoir-de compensation de volume 2. Le compresseur à jet 80 est relié au dôme de séparateur de gaz 58 par l'intermédiaire d'une conduite de gaz 83. Une. source d'hydrogène non représentée, qui permet d'alimenter en hydrogène, en direction de la flèche 85, le compresseur a jet, est raccordée à ladite conduite de gaz 83 par l'intermé- diaire d'une vanne 84. Une vanne 86, qui conduit elle aussi à la conduite de gaz 83 par l'intermédiaire d'un tronçon de liaison 87, permet, le cas échéant, une injection addition- nelle d'azote à l'aide du même compresseur à jet de liquide 80. La différence de pression, qui met en action le jet d'eau motrice traversant le compresseur'à jet de liquide, est d'environ 20 bars, le débit d'eau motrice à travers le compresseur à jet 80 est, par exemple, de 0,5 m /h. Ceci permet de véhiculer un courant de gaz de 1,3 m /h avec une différence de pression maximale de 2 bars. Le compresseur à jet de gaz liquide 80, utilisé pour l'introduction ou injection de gaz, peut aussi être alimenté avec un liquide moteur provenant, par exemple, du système d'alimentation en eau pour les joints hydrauliques des pompes de réfrigérant principal, tel qu'il existe habituellement dans un réacteur à eau pressurisée, mais qui n'est pas repré- senté sur la figure annexée. Dans ce cas, cependant, il faut peut-être s'attendre à des variations de pression assez importantes pendant le démarrage et l'arrêt de l'installa- tion. Pour maintenir des valeurs appropriées pour le débit ou la pression de l'eau motrice, on peut se servir d'un système de régulation électrique, ou, de préférence, comman- dé par le fluide, système dont l'organe de régulation, la servovalve 81, peut en principe aussi être intégrée, sur le plan de la construction, dans le compresseur à jet 80. Le débit de gaz à travers la conduite 83 peut, dans le principe, aussi être maintenu à une valeur appropriée à l'aide d'un organe de régulation ou d'étranglement non re- présenté. Dans ce cas, un rapport de pression critique entre le dôme du séparateur de gaz 58 et le raccord d'aspiration du compresseur à jet 80 peut, le cas échéant, être mis à profit, et un étranglement fixe ou un étranglement à regis- tre peut, par exemple, être utilisé. L'emploi d'une pompe à jet de liquide, selon la pré- sente invention, pompe dans laquelle le réfrigérant à ali- menter en gaz sert de fluide moteur, se traduit cependant, dans tous les cas, par l'avantage important que constitue la possibilité de supprimer les équipements actifs, c'est- à-dire le moteur d'entraînement particulier, qui devient inutile. - 24710O25 1.- Réacteur nucléaire selon la revendication 1 du bre- vet principal NI 79 05078, avec réfrigérant liquide circulant dans un circuit de refroidissement et contenant de l'hydrogè- ne, et auquel on ajoute de l'hydrogène gazeux, et comportant un réservoir de compensation de volume pour le réfrigérant et une pompe haute pression qui, après épuration, réinjecte dans le circuit de refroidissement du réfrigérant prélevé sur ce dernier, une conduite de dérivation, raccordée au cô- té aspiration de la pompe haute pression, étant associée au réservoir de compensation de volume, et le point d'injection de l'hydrogène dans une partie de conduite remplie de liqui- de se situant du côté aspiration de la pompe haute pression, caractérisé en ce que l'hydrogène est véhiculé par un com- presseur à jet de liquide (80), dont le liquide est consti- tué par le réfrigérant. 2.- Réacteur nucléaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le compresseur à jet est alimenté par le côté refoulement de la pompe haute pression (26), et re- foule dans un trajet de mélange ou mélangeur (51) prévu en amont de ladite pompe haute pression (26). 3.- Réacteur nucléaire selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la conduite d'hydrogène (83) associée au compresseur à jet (80) est raccordée à un séparateur de gaz (58), situé en amont de la pompe haute pression (26).