Brevet FR2487498A1 — publié le 19820129

- 1 - Procédé de limitation du flux de chaleur dans les tubes à double paroi La présente invention concerne des tubes échangeurs de chaleur et plus particulièrement. un procédé de limitation du flux de chaleur à travers les tubes échangeurs de chaleur. Bien qu'il soit généralement souhaitable de rendre maximum la conductibilité thermique des tubes échangeurs de chaleur, dans des générateurs de vapeur à recirculation dans lesquels un métal liquide est utilisé comme fluide primaire, il est souhaitable de limiter le flux de chaleur pour éviter la crise d'ébullition (DNB) et/ou pour empêcher certains méca- nismes de corrosion qui sont fortement dépendants du flux de chaleur. Les procédés actuels, qui comprennent l'équipement de manchons protecteurs sur les tubes, sont efficaces mais néces- sitent des caractéristiques spéciales de construction et sont extrêmement coûteux. Par conséquent, l'objet principal de la présente inven- tion est la fourniture d'un procédé pour introduire une résis- tance au flux de chaleur dans des tubes échangeurs de chaleur, qui est efficace et relativement bon marché. Avec cet objet en vue, la présente invention concerne un procédé de limitation du flux de chaleur dans une partie d'un tube à double paroi ayant une paroi intérieure et une paroi extérieure, caractérisé par le fait que le tube est traité à chaud de telle façon que la paroi extérieure se sépare de la paroi intérieure quand une différence de température à travers le tube atteint un niveau prédéterminé, et qu'un mélange de gaz est introduit entre les parois du tube de façon telle que, pen- dant le fonctionnement, la séparation des parois du tube est fonction de la différence de température à travers les tubes donnant une résistance thermique plus grande au tube et au mé- lange de gaz avec une différence de température plus grande. Les échangeurs de chaleur utilisés en rapport avec les réacteurs du type refroidi au sodium comportent des tubes à - 2 - double paroi dans lesquels les tubes intérieur et extérieur coopèrent fermement entre eux pour un bon échange thermique. Les tubes ont des rainures longitudinales à l'inter- face des parois intérieure et extérieure des tubes. Les rainu- res peuvent progresser en spirale d'une extrémité du tube à l'autre et le mélange de gaz peut être fourni aux rainures et à l'espace interfacial formé quand les parois se séparent, le mélange étant conçu pour fournir seulement la conductibilité désirée à travers les parois du tube et l'espace interfacial. Un mélange de 65 % d'hélium et de 35 % d'argon a été trouvé pour maintenir le flux de chaleur en dessous de 54 262 calories environ par heure, par centimètre carré de surface,dans le sodium liquide et l'eaudans une conception de générateur de vapeur à contre-courant. Avec ce procédé, les caractéristiques d'échange ther- mique d'un tube sont réglables puisque plus la différence de température est grande, plus la séparation entre les parois du Xt-1e est grande et plus la résistance thermique des tubes et du mélange gazeux dans la zone traitée est grande. En plus de la fourniture d'une limite au flux de chaleur dans la région soumise au flux de chaleur maximum, ce procédé fournit l'avan- tage principal de ne pas entra ner une inactivité thermique dans les autres régions du tube fonctionnant avec des flux de chaleur plus faibles ou avec des différences de température faibles puisque les parois des tubes ne se séparent pas suffisamment dans ces régions pour diminuer brusquement la conductibilité des tubes. - 3 - REVENDICATIONS 1. Procédé de limitation du flux de chaleur dans une partie d'un tube à double paroi comportant une paroi intérieure et une paroi extérieure, caractérisé par le fait que le tube est traité à chaud de telle façon que la paroi extérieure se sépare de la paroi intérieure quand une différence de tempéra- ture à travers le tube atteint un niveau prédéterminé, et qu'un mélange de gaz est introduit entre les parois du tube de façon telle, que pendant le fonctionnement la séparation des parois du tube est fonction de la différence de température à travers les tubes fournissant aux tubes et au mélange de gaz une résis- tance thermique plus grande avec une différence de température plus grande. 2. Procédé selon la revendication le caractérisé par le fait qu'au moins une rainure longitudinale est formée dans le tube à l'interface de la paroi intérieure et de la paroi extérieure afin de faciliter l'admission d'un mélange gazeux tout le long du tube. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit mélange de gaz est un mélange d'hélium et d'argon. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le mélange comprend environ 65 % d'hélium et 35 %o d'argon.