Brevet FR2488383A1 — publié le 19820212

La présente invention concerne un réseau d'écartement destiné à supporter un faisceau de corps cylindriques parallèles, balayés longi- tudinalement par un fluide caloporteur, et constitué par des bandes métalliques passant entre les corps et reliées entre elles. Les corps cylindriques sont par exemple les tubes d'un échangeur de chaleur ou les barres de combustible d'un réacteur nucléaire. On connait des réseaux d'écartement dans lesquels les bandes pas- sent en croix entre les corps cylindriques du faisceau. La plus grande partie des bandes métalliques se trouve alors intégralement dans le flux de caloporteur, qui subit ainsi une perte de charge notable sur lesdites bandes. L'invention a pour objet un réseau d'écartement présentant une perte de charge aussi faible que possible. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le réseau d'écartement est constitué par des premières bandes de guidage et des secondes bandes d'écartement; les bandes de guidage présentent des creux sensiblement semicylindriques, correspondant à l'écartement des corps cylindriques, tous dirigés vers le même côté de chaque bande, et sont réunies deux à deux par leurs tronçons plans de façon que les creux semicylindriques forment des ouvertures circulaires pour le logement des corps cylindriques; les bandes d'écartement, disposées chacune entre deux paires de bandes de guidage voisines, sont cintrées en fonction de l'écartement des creux semicylindriques de ces dernières, de façon que tronçons et tronçons rectilignes se succèdent sur chaque bande d'écar- tement, dont les tronçons cintrés successifs s'appliquent alternative- ment sur les creux semicylindriques des deux bandes de guidage voisines. Les bandes de guidage comme les bandes d'écartement s'appliquent, sur la plus grande partie de leur longueur, sur les corps cylindriques et se trouvent donc dans la couche limite de l'écoulement du calopor- teur. Le profil d'écoulement est donc relativement peu perturbé entre les corps cylindriques, de sorte que la perte de charge demeure faible sur le réseau d'écartement. Un autre avantage du réseau d'écartement selon l'invention réside dans le fait que les bandes de guidage pren- nent appui sur le pourtour des corps cylindriques et les bandes d'écartement sur les creux semicylindriques des bandes de guidage. Les tronçons libres des bandes, sollicités en flexion, sont courts, de sorte que les bandes peuvent être minces et étroites. Cela réduit également la perte de charge, ainsi que la zone des corps cylindriques dont les bandes interdisent la participation à la transmission thermi- que. Les coûts d'investissement sont en outre diminués aussi. Dans une forme de réalisation préférentielle de l'invention, les bandes sont réunies à l'aide d'un soudage par points des tronçons par lesquels elles s'appliquent l'une sur l'autre. Afin de réaliser le réseau d'écartement avec une même rigidité suivant ses diverses directions, et selon une autre caractéristique de l'invention, les bandes d'écartement présentent une section supérieure à celle des bandes de guidage qui s'appliquent l'une sur l'autre dans la zone comprise entre deux creux semicylindriques et dont la section totale est double à cet endroit de celle d'un creux. Les bandes de guidage peuvent présenter des empreintes dirigées vers le centre de l'ouverture et. formant des portées ponctuelles ou linéaires pour les corps cylindriques. Un calibrage, c'est-à-dire l'em- manchement de mandrins appropriés, ou le brochage permet d'amener ces portées à la cote correspondant au diamètre des corps cylindriques, de façon à pouvoir corriger d'éventuelles erreurs dimensionnelles résultant du cintrage et de l'assemblage des bandes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous de deux exem- ples de réalisation et du dessin annexé sur lequel: la figure 1 est la vue partielle en plan d'un réseau d'écartement pour tubes disposés suivant un réseau triangulaire; la figure 2 représente un détail du réseau à plus grande échelle que la figure 1; et la figure 3 est la vue en plan, semblable à celle de la figure 1, d'un réseau d'écartement pour des tubes disposés suivant un réseau carré. Selon la figure 1, un faisceau de tubes est parcouru par deux bandes de guidage 2, une bande d'écartement 3, de nouveau deux bandes de guidage 2, une bande d'écartement 3, etc., ces bandes 2 et 3 étant sensiblement parallèles entre elles et à la direction des tubes. Les bandes ae guidage 2 comportent des creux 6 semicylindriques, adaptés au pas t et au diamètre D des tubes, et séparés par des tronçons rec- tilignes 7. Deux bandes de guidage 2 sont en contact par les tronçons plans 7, qui sont réunis mécaniquement par exemple, à l'aide de vis non représentées ou par sertissage des bords, ou métallurgiquement, par brasage ou soudage. La figure 2 représente l'assemblage à l'aide d'un soudage par résistance, c'est-à-dire d'un soudage par points 9. Les bandes de guidage 2 sont ainsi réunies par paires, deux de leur creux 6 formant une ouverture pour le logement d'un tube 1. Deux paires ainsi formées de bandes de guidage 2 sont réunies par une bande d'écartement 3. Cette dernière comporte des tronçons recti- lignes 13 et des tronçons cintrés 10 successifs. La courbure des tronçons 10 est adaptée à celle des creux 6 des bandes de guidage 2. Les tronçons 10 se situent alternativement dans deux plans E1 et E2* Les tronçons rectilignes 13 reliant les tronçons cintrés 10 se situent sensiblement sur les droites 11 du réseau triangulaire reliant les centres de tubes 1 disposés en rangées voisines. Les bandes d'écarte- ment 3 sont réunies aux bandes de guidage 2 sur lesquelles elles s'appliquent par des points de soudage 15, comme l'indique la figure 2. Les bandes de guidage 2 comportent des empreintes 20 (figure 2), qui forment des portées 21 ponctuelles ou linéaires pour les tubes 1 soutenus par le réseau d'écartement. Un brochage ou un calibrage permet d'adapter ces portées 21 au diamètre extérieur D des tubes. L'écartement entre les tubes 1 et les creux 6-des bornes de gui- dage 2 est fortement exagéré sur les figures 1 et 2. Cet écartement est en réalité de l'ordre de grandeur des tolérances de flexion pro- bables. La perte de charge sur le réseau d'écartement est ainsi minimal. Comme le montre la figure 1, l'épaisseur des bandes d'écartement 3 est supérieure à celle des bandes de guidage 2, car ces dernières sont toujours doubles sur leur tronçon libre 7 ne s'appliquant pas sur des tubes, et présentent donc une rigidité suffisante. Le réseau d'écartement complet présente ainsi des ouvertures sen- siblement cylindriques pour le logement des tubes 1 et environ le double d'ouvertures 31 de forme hexagonale. Chaque tube 1 est soutenu sur les tubes voisins par deux tronçons 7 doublés des bandes de gui- dage 2 et quatre tronçons rectilignes 13 des bandes d'écartement 3. Ces appuis rectilignes sont relativement courts et interdisent donc fort peu l'écoulement entre les tubes. Il convient de noter que les tubes 1 sur lesquels les tronçons 7 et 13 prennent appui contribuent fortement à la rigidité du réseau d'écartement. Dans l'exemple de réalisation selon figure 3, les bandes de gui- dage 2 et les bandes d'écartement 3 sont diamétralement opposées par rapport à la trame R, S sur les points d'intersection K de laquelle se trouvent les axes des tubes 1. La réalisation des bandes 2 et 3 ainsi que leur disposition relative et leur assemblage sont identiques à ceux décrits pour l'exemple de réalisation selon figures 1 et 2. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Réseau d'écartement destiné à supporter un faisceau de corps cylindriques parallèles (1), balayés longitudinalement par un fluide caloporteur, et constitué par des bandes métalliques, passant entre les corps et reliées entre elles, ledit réseau étant caractérisé en ce qu'il est constitué par des premières bandes de guidage (2) et des secondes bandes d'écartement (3); les bandes de guidage présentent des creux sensiblement semicylindri- ques (6), correspondant à l'écartement des corps cylindri- ques et tous dirigés vers le même côté de chaque bande, et sont réunies deux à deux par leurs tronçons plans de façon que les creux semicylindriques forment des ouvertures cir- culaires pour le logement des corps cylindriques; les bandes d'écartement, disposées chacune entre deux paires de bandes de guidage voisines, sont cintrées en fonction de l'écartement des creux semicylindriques de ces dernières, de façon que tronçons cintrés (10) et tronçons rectilignes (13) se succèdent sur chaque bande d'écartement, dont les tronçons cintrés successifs s'appliquent alternativement sur les creux semicylindriques des deux bandes de guidage voisines. 2. Réseau d'écartement selon la revendication 1, caractérisé par l'assemblage de bandes voisines à l'aide d'un soudage par résistance, et de préférence d'un soudage par points. 3. Réseau d'écartement selon la revendication 2, caractérisé en ce que les bandes d'écartement présentent une section supérieure à celle des bandes de guidage, et de préférence une épaisseur supérieure pour une même lar- geur que les bandes de guidage. 4. Réseau d'écartement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les bandes de guidage présentent, dans la région des creux semi- cylindriques, des empreintes (20) dirigées vers le centre de l'ouverture correspondante et formant des portées ponc- tuelles ou linéaires (21) pour les corps cylindriques. 5. Réseau d'écartement selon la revendication 4, caractérisé en ce que les creux sont amenés à la cote précise par calibrage ou brochage.