Brevet FR2537766A1 — publié le 19840615

Elénent de liaison entre une pompe orimaire et le conduit de refoulement Tour surregénérateur de type piscine. La présente invention concerne lez surréSgnérateurs de type piscine comprernant une pompe primaire, par exemmle au sodium, s'embo'tant dans un conduit de refoulementj et couramment utilisés dans certains réacteurs nucléaires. On sait que, lots de sa mise en place dans un réacteur, la pompe primaire d'un surrégénérateur de type piscine doit s'embolter dans le conduit ou sphère de refoulement associé de façon à assurer une bonne étanchéité entre la zone de refoulement de la pompe, a haute pression, et la zone d'as- l O piration de la pompe, à basse pression. En outre, il existe entre la partie haute et la partie basse de la pompe des différences de températures très élevées dans les matériaux, entrarant des dilatations thermiques importantes et non uniformes En conséquence,il faut que la liaison, outre son étanchéité, autorise des déplacements importants (de l'ordre de + l OO 1 mm) permettant de compenser ces dilatations non symétriques, aussi bien axialement que radialement. Dans les surréeénérateurs de faible puissance, on sait prévoir un élément de liaison constitué d'un manchon cylin- drique à double articulation, dont le rapport longueur / diamètre permet de très faibles déplacements horizontaux. Cependant les contraintes de serrage des articulations, ainsi que le faible rotulage autorisé, rendent ce procédé désavantageux. Dans les surreégnéraateurs de plus grande puissance, il devient i mpossible de faire appel à un tel manchon, dont la longueur est alors inacceptable Dans ce cas la pompe est suspendue par des moyens élastiques sur la daàlle de fermeture du réacteur et s'embo Ute dans le conduit de re- foullenent par 'inter aire d'uine liaison sou-leo Cependant une telle solution est onéreuse et ne penret pas un rotu'lage suffisant. Ernin, orn connat par la demande de brevet publiée No 81 C 02456 un élément de liaison entre une pompe primatre au sodium d'un surégénérateur de type piscine et un conduit-de refoulement, constitué d'un manchon cylindrique associé à une butée plane, de façon à former un joint hydrostaticue L'étanchéité est assurée, sur le manchon,' par un joint à labyrinthe Cet élément de liaison présente cependant deux inconvénients majeurs: d'une part ltétan- chéité n'est pas parfaite et dépend largement du régime de fonctionnement de la pompe; d'autre part, sous régime inverse, la continuité hydraulique n'est plus assurée, ce qui entraîne des pertes de charge et un risque d'instabilité. La présente invention vise à pallier cesinconvénients et à proposer un élément de liaison du type mentionné dans le paragraphe d'introduction qui assure une excellente conti- nuité hydraulique dans les deux sens de fonctionnement, ainsi au'une meilleure étanchéité, tout en autorisant les déplacements de compensation de la dilatation thermique. A cet effet, la présente invention concerne un élément-de liaison entre une pompe primaire et le conduit de refoule- ment dans un surrégérateur de type piscines agencé pour assurer l'ntanchéité entre la zone de basse pression et la zone de haute pression de la pompe et pour autoriser des déplacements horizontaux et verticaux entre la pompe et le conduit, caractérisé par le fait qu'il comporte une manchette s'étendant entre la partie-de refoulement de la pomme primaire et le conduit de refoulement, entre la manchette et la partie de refoulement de la pompe primaire, une liaison à rotule associée à des-moyens d'étanchéité sphé- iaoues, et entre la manchette et le conduit de refoulement, des moyens d'étanchéité sphériqueso - les moyens d'étanchéeité sphériques sont, de façon préférée, de type à labyrinthe ou à segnents En outre il est avantageux de prévoir, autour de l'entrée du conduit de refoulement, des noyens de guidage de la manchette, par exemple sous la forme d'une collerette de forme tronconique. Un autre avantage de la présente invention réside dans le fait Que des angles de rotulage impor'ants peuvent être acceptés, grâce à la liaison par rotule mentionnée ci dessus, avec une étanchéité qui demeure satisfaisanteo L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descr 4 p- tion d'une forme de réalisation préférée de liaison selon l'invention, faite en référence au dessin annexé sur lequel la Figure unioue représente une vue en coupe axiale de la liaison selon l'invention- Sur la figure est représentée une manchette ou virole cylindrique 1, dont l'axe est indiqué par la référence 4, et aui comporte dans sa partie supérieure quatre bras radiaux, dont deux sornt représentès en 2, 2 ', s'étendant vers l'in- terieur et destinés à supporter un bottier 3, centré sur l'axe 4 de la virole 1 Seétendant au-dessus de la virole 1 est représentée la partie basse du refoulement 6 dune pompe primaire (non représentée), également centrée sur l'axe 4, tout au moins à chaud, ctest-a dire en fonctionnement, dont la paroi extérieure 7 est de forme sensiblement tron- conique, et la paroi intérieure 8 déf Linit sensiblement un cone dont la pointe est dirigée vers le bas. La pompe mentionnée ci-dessus peut notamment être une pompe primaire au sodium de surrégénérateur de type piscineg destiné aux réacteurs à neutrons rapides. Du sommet du cone est solidaire une rotule 9, centrée sur l'axe 4, et s'emboetant dans le boltier 3 de façon à fornmer, entre la virole et le refoulement, une liaison à rotule centrée sur l'axe 4. t-é-arhéité entre ces deux éléments est obtenue mar une mise en forme aopropreéa de lextetmeté supérieure de la virole 1 et de l'ex-trémité inférieure de la paroi exté rieure 7 du refoulement 6 de la pompe, au moyen de paliers, brides, collerettes, etco dont l'Homme de l'Art connait les agencemernts classiques Dans le cas présent 9 un collier mai'ntient en place deux segments 11, 12 logès entre la paroi extérieure 7 et la virole 1, et qui s'appuientç sur la virole, sur une surface constituée d'une portion de sphère 13 Ce double segmentage assure une étanchéité de ty-pe sphérique. Sur la partie inférieure du dessin est représentée la artie d'extrémité supérieure 14 d'une sphère de refoule- ment dont l'axe vertical, à chaud, est également l'axe 4. La sphère 14 comprend une ouverture circulaire 15 centrée sur l'axe 4,et dont le diamètre est sensiblement égal au diamètre de la virole 11 L' extrémnité inférieure de la vrirole 1 comporte un élargissement annulaire 16,muni à son extrémité inférieure d'un segment d'étanchéité 17 agencé pour se loger, lors de la mise en place de l'ehsemble," entre deux brides prévues autour de l'ouverture circulaire , l'une, 18, intérieure et dont le diamètre est sensi- blement égal à celui de l'ouverture 15, et l'autre 19, extérieure, dont le diamètre est choisi de fanon à ce que la surface extérieure du segment 17 vienne en contact intime avec sa surface intérieure O On a ainsi défini une étanch'ité de type sphérique dans la mesure o la surface intérieure de la bride extérieure 19 définit une portion de sphère. 'élément de liaison tel cue décrit ci-dessus, tout en " ermettat grace ' la rotule, un rotulage important, assure également une étanchéité satisfaisante par les deux jcints sphériques; en outre la continuité hjydraulique est parfaitement assurée, la section du refoulement a travers l'élémen de liaison restant constante de la pompe à la sphère de refoulement. Bien entendu la présente invention n'est pas limitsée à la description ci-dessus et inclut toutes les modifica- tions ou améliorations oue pourra y apporter l'i Home de l'Art dans le cadre de ses conraissances normales. En particulier, on adaptera l'invention aux configura- tions particulières de la-pompe et du conduit de re Lou- lement sans sortir de son cadre. On notera en outre qu'à des fins de simplification lors du montage de _'ensemble, la bride 19 comporte une partie tronconique, adjacente à la partie destinée à être en contact avec le segment. Ainsi l'élément de liaison selon l'invention permet, par sa structure, un montage à froid aisé, malgré la non- coïncidence des axes respectifs de la pompe et du conduit, et conserve a la liaison toutes ses qualités d'ét' anchéité, à chaud, c'est-à-dire lorsque les axes de la pompe et du conduit deviennent coincidents et que des dilatations importantes se produisent RE-vi DIC ATI ONS 1 'lémer+t de liaison entre la pompe primaire et le conduit de re-oulemen't dans un surrégénérateur de tye piscine, agencé pour assurer 'étanchéité entre la zone de basse pression et la zone de hate pression de la pompe et pour autoriser des déplacem ents horizontaux et verticaux entre la pompe et le conduit, caractérisé en ce qu'il co.mprend ule manchette ( 1) s'étendant entre la partie de refoulement ( 6) de la pompe primaire et le conduit de refou- lenent ( 14), entre la manchette et la partie de refoulement l O de la pompe primaire, une liaison à rotule ( 3, 9) associée O des moyens d'étanchéité sphéeriques ( 10, 11, 12, 13), et entre la manchette et le conduit de refoulement, des moyens d'étanchéité sphériques ( 17, 18, 19). 2 Elément de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce ou'au moins une partie des moyens d'étan- chéité sphériqu es est à segments. 3 Elément de liaison selon l'une des revendications i et 2, caractérisé en ce qu'au moins une partie des moyens d.' étanchéité sphériques est à labyrinthe. 4 Elément de li-ison selon l'une des revendications 1 a 3, caractérisé en ce u'il comporte en outre des moyens de guidage de la manchette dans le conduit de refoulement, à des fins de simplification du montage -