Brevet FR2607874A1 — publié le 19880610

Dispositif de sortie d'arbre pour pompe à eau sous hautes pression et température, notamment pour pompe alimentaire centrale électrique 9 vapeur La présente invention concerne un dispositif de sortie d'arbre pour pompe à eau -sous hautes pression et température, notamment pour pompe alimentaire de centrale électrique à vapeur. Au niveau des sorties d'arbre de pompe alinentaire à eau chaude pour centrales électriques, il y a en général un dispositif en deux parties. - Une première, la garniture d'étanchéité, sert à étancher l'eau sous-pression de la pompe du milieu ambiant dans lequel le bout d'arbre sort. Dans l'état actuel de la technologie (grain graphite sur grain carbure avec Joints ethylène/propylène), cette garniture mécanique est réfrigérée car elle ne peut accepter qu'une température modérée (envi- ron 800 Celsius). - Une deuxième, la barrière thermique, sert à isoler thermiqueçent la sortie d'arbre contenant la garniture du reste de la pompe dont l'eau est vers 16O à 1800 Celsius. Ces deux dispositif sont reliés, à l'extérieur de la pompe, à das circuits de réfrigération généraux existants dans la centrale électrique. Cependant, en ce qui concerne la garniture mécanique, ce circuit doit passer par un échangeur intermédiaire pour ne pas mélanger l'eau de la pompe dont la pression est environ 40 bars avec l'eau des circuits généraux dont la pression est environ 7 bars. Cet échangeur de conception classique est à l'extérieur de la pompe. Cette disposition est représentée sous les figures 1 et 2. La figure 1 est une vue très schématique montrant des circuits de refroidissement et la figure 2 est une vue en coupe axiale d'un dispositif de sortie connu réalisant ces circuits. Un arbre de pompe rotative 102 tourne autour de son axe A dans le corps 101 de cette pompe, sous l'action d'une turbine extérieure non représentée, pour entrainer des aubages intérieurs à ce corps et non représentés. L'eau chaude sous pression qui est l'intérieur de ce corps est empêchée de passer à l'extérieur par une garniture mécanique d'étanchéité comportant un grain tournant 108 (voir fig.2) solidaire de l'arbre 102 et frottant contre un grain fixe, où plus exactement non tournar.t 109 poussé axialement par ce grain tournant par un ressort 113. Les faces radialement intérieures de ces grains sont à la pression atmosphérique. Leurs faces radialement extérieures sont refroidies par un circuit de refroidissement de garniture dont l'eau pénétre par une entrée 122 et sort par une sortie 124.L'eau est entraRnée dans ce circuit par une vis WPR tournant avec l'arbre 102 en regard d'une surface fixe WPS. Ce circuit est sous haute pression parce qu'il communique avec l'espace intérieur au corps 101 par un passage parasite formé par le jeu radial nécessaire entre l'arbre tournant 102 et une paroi de barrière thermique fixe 130. Cette dernière paroi est refroidie par un circuit d'eau à basse pression comportant une entrée 123 et une sortie 125 par lesquelles il communique avec une canalisation d'alimentation DGA et d'évacuation CGE d'un circuit de refroidissement général à basse pression de la centrale électrique (voir f;g.1). Le circuit de refroidissement de garniture passe par un échangeur intermédiaire EA extérieur au dispositif pour assurer le refroidissement de son eau. Cet échangeur est alimenté à partir des canalisations CGA et CE du circuit de refroidissement général à basse pression. Ce dispositif connu présente divers inconvénients de consom tion excessive d'eau du circuit général de refroidissement, d'encombrement, et de complexité de montage. La présente invention a notamment pour but d'obtenir une réduction notable du débit de l'eau de refroidissement du circuit général tout en ayant de faibles pertes de charge, et de diminuer ltencombre- ment et la complexité du dispositif de sortie d'arbre. Et elle a pour objet un dispositif de sortie d'arbre pour pompe à eau sous hautes pression et température, notamment pour pompe alimentaire de centrale électrique à vapeur/ - ce dispositif étant destiné à être placé entre l'arbre (2) d'une pompe rotative et le corps creux fixe (1) de cette pompe à la sortie de cet arbre hors de oe corps pour empêcher l'eau chaude sous pression circulant dans ce corps de pompe de s'échapper dans l'espace extérieur et pour ne pas gêner ce faisant la rotation de cet arbre, cet arbre présentant un axe (A) autour duquel il tourne, - ce dispositif comportant une garniture mécanique d'étanchéité comportant elle meme un grain d'étanchéité non tournant (9) lié de manière étanche au dit corps de pompe (1), - un grain d'étanenéité tournant (8) lié de manière étanche au dit arbre (2) et frottant contre ce grain fixe sur un surface de frottement en forme de couronne coaxiale à cet arbre, chacun de ces deux grains étant en contact d'une part, par une surface radialcment extérieure, avec un espace sous haute pression (VH) qui colnrauniqu avec l'intérieur de ce corps et d'autre part, par une surface radialement intérieure, avec un espace sous basse pression (VB) dont la pression est voisine de celle de l'atmosphère, - et des moyens d'appui de grains (13) pour appuyer axialement ces deux gra;ns l'un contre l'autre de manière à maintenir sur cette surface de frottement un contact assurant l'étanchéité entre lesdits volumes sous haute et sous basse pression, - ce dispositif comportant encore une boite à eau fixe disposée entre ledit corps de pompe (1) et ladite garniture d'étanchéité en entourant celle-ci, cette boite formant un circuit d'eau de refroidqssement de garniture sous haute pression propre à évacuer d'une part la chaleur parvenant à cette garniture et provenant de ladite eau à haute temp2ra- ture circulant dans ledit corps de pompe (1), et d'autre part la chaleur engendrée par le frottement desdits grains l'un sur l'autre, de manière à maintenir cette garniture à une température de service convenable, ce circuit passant par ledit volume sous haute pression (VH) au contact desdits grains d'étanchéité, - des moyens de circulation d'eau (VPR, VPS) intérieurs à cette boite et entraînés par ledit arbre (2) pour faire circuler de l'eau dans le circuit, - un circuit d'eau de refroidissement à basse pression, - et un échangeur de chaleur de refroidissement de garniture pour transférer la chaleur dudit circuit de refroidissement de garniture à ce circuit de refroidissement à basse pression tout en résistant à la différenàe des pressions d'eau dans ces deux circuits, - ce dispositif étant caractérisé par le fait que ledit échangeur -de refroidissement de garniture (EG) est formé par ladite boite à eau t3, 5, 6), à l'intérieur de celle-ci, ledit circuit de refroidissement de garniture étant complétement intérieur à cette boite, cette boIte comportant une entrée (22) et une sortie (24) pour permettre à l'eau dudit circuit de refroidissement à basse pression de circuler entre une partie de ce dernier circuit qui est à l'extérieur du dispositif et une partie de ce circuit qui est à l'intérieur de cette boite et qui passe par cet échangeur de refroidissement de garniture. De préférence, selon une disposition en elle-meme connue, une barrière thermique fixe est formée autour dudit arbre de pompe (2), au voisinage de celui-ci, entre ledit corps de pompe (1) et ladite garni- ture d'étanchéité (7, 8, 9, 10, 13) pour évacuer de la chaleur dans son parcours de ce corps de pompe vers cette garniture, cette barrière thermique comportant intérieurement un circuit d'eau de refroidis- sement de barrière raccordé sur ledit circuit de refroidissement à basse pression.Le dispositif selon la présente invention est alors caractérisé en outre par le fait que ladite barrière thermique (30, 32, 34, 36, 38, 40) est constituée par une partie de ladite boite à eau (3, 5, 6) ledit circuit de refroidissement de barriere étant connecté, à l'intérieur de ladite boite à eau, en série en aval de la partie (EB) dudit circuit à basse pression qui est dans ledit échangeur de refroidissement de garniture (EG), de manière à faciliter la réalisation de cette boîte à eau et de cette barrière et à refroidir efficacement ladite garniture d'étanchéité avec un débit d'eau modéré dans ce circuit à basse pression. Une caractéristique importante de la présente invention est donc d'intégrer 1'échangeur intermédiaire de refroidissement de la garniture avec la barrière thermique dans une boite à eau unlque qui est fixée dans le corps de pompe au niveau de la sortie de l'arbre, autour de celui-ci qui la traverse de part en part. Un espace suffisant est laissé autour de l'arbre pour venir y glisser la cartouche de la garniture mécanique avec son anneau de pompage comportant une vis CVPS). Il ne reste plus qu'un seul circuit externe à venir brancher sur le boîtier : une arrivée et un retour de l'eau de réfriOération du circuit général de la centrale électrique. On obtient donc toutes les fonctions en deux cartoucnes montons successivement dans le corps - réfrigération de la. garniture - protection thermique - étanchéité - passage de l'arbre en rotation. Une constitution convenable de l'échangeur de refroidissement de garniture sera décrite ci-après et permet, tout sn ayant de faibles pertes de charge, une réduction notable du débit de refroidiqRement en utilisant la même eau pour la barrière thermique et pour réfrigérer la garniture. On gagne en simplification de montage et en encombrement, grâce à une réduction du nombre des raccordements hydrauliques et des orga- nes auxiliaires, et il en résulte une meilleurs fiabilité. A l'aide des figures schématiques ci-Jointes on va décrire plus particulièrement ci-après, à titre d'exemple non limitatif, comment la présente invention peut être mise en oeuvre dans le cadre de l'exposé qui en a été donné ci-dessus. Lorsqu'un même élément est représenté sur plusieurs figures il y est désigné par le même signe de référence. Lorsqu'un de ces signes de référence a été employé ci-dessus c'était pour permettre de se référer à ces mêmes figures et, notamment si c'était entre parenthèses, à titre d'exemple non limitatif. Le mode de mise en oeuvre décrit comporte les dispositions mentionnées cidessus comme avantageuses selon la présente invention. Il doit être compris que les éléments mentionnés peuvent etre remplacés par d'autres éléments assurant les mêmes fonctions techniques. Les figures 1 et 2 représentent un dispositif connu et ont été déJà décrites. La figure 3 représente une vue partielle en coupe axiale d'une pompe alimentaire de centrale électrique à vapeur utilisant deux dispositifs identiques de sortie d'arbre selon la présente invention. La figure 4 représente une vue schématique des circuits de refroidissement de l'un de ces dispositifs. La figure 5 représente une vue en coupe axiale de ce dispositif. La figure 6 représente une vue à échelle agrandie d'un détail VI de la figure 5. Conformément à la figure 3 une pompe alimentaire de centrale électrique à vapeur à chaudière nuclaire présente un axe A et comporte un conduit d'arrivée d'eau 200 par lequel l'eau arrive selon une direction moyenne radiale non représentée. Un corps intérieur 201 sépare cette eau en deux courants guidés. par des lames 203, représentés par des flèches 202 et symétriques par rapport à un plan de symétrie de pompe 204 perpendiculaire à itaxe A. L'eau de chacun de ces courants est répartie tout autour de l'arbre 2 par le corps de pompe 1 et le corps intérieur 201 dont seules sont représentées les parties situées, sur la figure, au dessus ae cet arbre, et elle est dirigée selon des flèches 208, avec l'aide de lanes de guidage 2.05 vers des aubes radiales de roue centrale 206 entra,néeR en rotation par l'arbre 2. L'eau entraînée en rotation par ces aubes est reprise par des aubes de diffuseur fixes 210 qui sont obliques par rapport au plan de la figure et dirigent l'eau vers une volute de sortie 212 qui présente, en coupe non représentée par le plan de symétrie 204, une forme en spirale bien connue des spécialistes. Des paliers de l'arbre 2 ne sont pas représentés, ni une turbine extérieure qui entraîne cet arbre. Deux dispositifs de sortie d'arbre symétriques 214 et 216 sont prévus pour empêcher l'eau chaude sous pression de sortir dans l'atmosphère extérieure tout en ne gênant pas la rotation de l'arbre 2. Le dispositif 214 est représenté sur les figures 4, 5 et 5 quI montrent les éléments suivants 1/ Corps de pompe : il contient liteau chaude sous-pression ainsi que les organes de récupération d'énergie (diffuseur, volute). 2/ Arbre tournant : il supporte la roue dont les aubes 206 donnent l'énergie motrice à cette eau chaude. Il sort de chaque côté du corps 1 pour s'appuyer sur les paliers à huile. Une de ses extrémités est accouplée à une turbine d'entraînement non représentée. Les sorties sont rendues étanches par les garnitures mécaniques. 3/ Corps externe de la boîte à eau : il est fixé au corps de pompe par des vis 3'. Cette botte contient l'eau de réfrigération. Elle a deux fonctions : écran thermique et réfrigération qui seront précisées plus loin. 4/ Douille isolante : elle protège l'arbre 2 des chocs thermiques et répartit le gradient thermique en cas d'arrêt. 4A/ Clavette de fixation de cette douille. 5/ Couvercle de fixation : il fixe le cartouche de garniture mécanique à la pompe et ferme la face axialement extérieure de la boite à eau. 6/ Boîtier de garniture : il fait partie de la boite à eau, contient ia garniture mécanique et constitue la paroi radialement intérieure de l'échangeur de refroidissement de garniture EG. Il contient la partie stator VPS d'un anneau de pompage qui comporte en outre une vis tournante VPB pour entraîner l'eau dans le circuit de refroidissement de garniture. 7/ Porte-grain tournant : il maintient le grain tournant et comporte sur sa partie périphérique la vis VPR pompant l'eau pour la faire circuler entre la garniture mécanique et l'échangeur EG. 8/ Grain tournant : c'est un anneau en carbure de silicium qui tourne avec l'arbre 2 et qui est en contact plan sur plan tournant avec le grain non tournant 9. L'étanchéité se fait à l'interface entre ces deux grains. 9/ Grain non tournant : c'est un anneau en carbone imprégné d'antimoine qui est maintenu en pression sur le grain 8. il est mobile en translation uniquement. 10/ Porte-grain non tournant : il maintient le grain 9 et permet des déplacements axiaux importants de celui-ci. 11/ Chemise s elle est liée à l'arbre 2. Elle constitue une paroi de la garniture mécanique au contact de cet arbre tout en protégeant ce dernier. Elle constitue un ensemble presque fermé et amovible (cartouche) avec le boîtier 6 et le couvercle 5. 1 Clavette de fixation de cette chemise. 12/ Bague de garde : en cas de fuites importantes cette bague arrête le jet d'eau sous pression qui pourrait endommager ltenvironnement. 13/ Ressorts : bien que la garniture mécanique soit compensée (équilibre des pressions sur les diverses faces), une partie de la force d'appui des grains est appliquée par ces ressorts surtout en cas de chute de pression. 14/ Déflecteur il oblige la circulation d'eau à venir lécher l'interface des grains et améliore leur réfrigération. 15/ Plaquettes s elles sont escamotables et lors des montages ou démontages, elles obligent la chemise 11 à suivre le mouvement en translation du couvercle 5 grâce à leur engagement dans une sorte 16 de cette chemise, pour que l'ensemble du cartouche se déplace simulta nément. De préférence et conformément aux figures, ledit échangeur de refroidissement de garniture (EG) comporte uns paroi interne (6' formant une surface latérale intérieure (EI) de cet échangeur, cette surface étant coaxiale audit arbre de pompe (2), - une paroi externe (26) formant une surface latérale extérieure (3E) de cette échangeur coaxiale à la précédente, en laissant entre elle un intervalle radial pour former un espace annulaire, - et une paroi séparatrice d'échangeur (PS) disposée dans cet espace annulaire pour séparer, d'une part, un espace d'échangeur à haute pression (EH) qui est radialement intérieur et qui communique avec ledit espace à haute pression (VH) au contact des grains par deux passages s'étendant radialement et situés l'un (IH) à une extrémité axialement intérieure, l'autre (XH) à une extrémité axialement extérieure de cet espace d'échangeur pour constituer une partie dudit circuit de refroidIssement de garniture et pour séparer d'autre part un espace d'échangeur à basse pression radialement extérieur (EB) d'étanchéité. - Des moyens de circulation d'eau (VPR, VPS) intérieurs à cette boite et entraînés par ledit arbre (2) pour faire circuler de l'eau dans le circuit. - Un circuit d'eau de refroidiasement à basse pression, - et un échangeur de chaleur de refroidissement de garniture pour transférer la chaleur dudit circuit de refroidissement de garniture à ce circuit de refroidissement à basse pression tout en résistant à la différence des pressions d'eau dans ces deux circuits. - Ce dispositif étant caractérisé par le fait que ledit échangeur de refroidissement de garniture (EG) est formé par ladite boite à eau (3, 5, 6), à l'intérieur de celle-ci, ledit circuit de refroidissement de garniture étant complétement intérieur à cette boite, cette boîte com pcrtant une entrée (22) et une sortie (24) pour permettre à l'eau dudit circuit de refroidissement à basse pression de circuler entre une partie de ce dernier circuit qui est à l'extérieur du dispositif et une partie de ce circuit qui est à l'intérIeur de cette boite et qui passe par cet échangeur de refroidissement de garniture. De préférence, plus particulièrement, et encore conformément aux fiures, ladite paroi séparatrice (PS) est constituée de deux parois qui sont sensiblement hélicoldales, qui présentent des inclinaisons différentes sur l'axe (A) dudit arbre de pompe (2) et qui se rejoignent sur deux lignes en hélices qui présentent un même pas et qui sont une hélice extérieure formée sur ladite surface latérale extérieure (Et) et une hélice intérieure formée sur ladite surface latérale 4intérieure (EI), de manière que cette paroi ait sensiblement la forme de la surface des filets d'une vis, et que cette paroi présente à la fois une grande surface d'échange de chaleur, et une grande rigIdité pour résister à ladite différence de pression malgré une faible épaisseur pour faciliter l'échange de chaleur. De préférence, plus particulièrement encore, et toujours conformément aux figures, lesdites surfaces latérales intérieure (rI) et extérieure (EE) sont cylindriques de révolution autour dudit axe (A) de l'arbre de pompe (2) de manière à faciliter la réalisation dudit échangeur (6, 26, PS). De préférence et conformément aux figures ladite barrière thermique comporte une paroi de refroidissement ae passage parasite (30) qui constitue une paroi de ladite boîte à eau et qui entoure ledit arbre de pompe (2) sur une certaine longueur avec un faible intervalle radial pour éviter tout contact entre cette paroi fixe et cet arbre tournant, cet intervalle radial constituant un passage parasite (30A) qui permet à l'eau chaude intérieure au corps de pompe (1) de communiquer avec ledit circuit de refroidissement de garniture (VH, IH, EH, XH), - un noyau de barrière thermique (32) intérieur à cette barrière, radialement extérieur par rapport à ladite paroi de refroidissement de passage parasite, et délimitant avec cette paroi un conduit d'eau en forme générale de nappe coaxiale pour permettre à l'eau dudit circuit à basse pression de refroidir la face radialement extérieure de cette paroi de manière que la face radialement intérieure de cette paroi refroidisse l'eau stagnant dans ledit passage parasite (30A) entre le corps de pompe et le circuit de refroidIssement de garniture., - un conduit d'arrivée d'eau de barrière (34) pour amener l'eau sortant dudit espace d'échangeur à basse pression (FB) jusqu'à ce conduit délimité par la face radialement extérieure de la paroi de refroidissement de passage parasite, - et un conduit de sortie d'eau de barrière (36) pour la sortie de cette eau après qu'elle ait refroidi cette paroi. Et on adopte en outre les dispositions préférées ci-dessous, conformément aux figures - Ledit conduit d'arrivée d'eau de barrière (34) présente la forme générale d'une nappe coaxiale et est délimité entre ledit- noyau de barrière (32) et une paroi axialement extérieure de barrière (38) qui s'étend radialement ou obliquement à partir d'une extrémité axialement intérieure dudit échangeur (EG) Jusqu'à ladite paroi de refroidissement de passage parasite (30), - ledit conduit de sortie d'eau de barrière (36) présentant la forme générale d'une nappe coaxiale et étant délimité entre ce même noyau de barrière et une paroi axialement intérieure de barrière (40) qui constitue une paroi extérieure de ladite boîte à eau, de manière que ces conduits d'arrivée et de sortie d'eau de barrière évacuent la chaleur transmise par conduction dudit corps de pompe (1) vers ladite boîte à eau. - Ladite paroi axialement intérieure de barrière (40) laisse un intervalle en forme générale de nappe coaxiale entre elle et la paroi dudit corps de pompe (1) pour constituer une nappe d'eau stagnante thermiquement isolante (42) et diminuer le transfert de chaleur par conduction dudit corps vers ladite garniture. - L'eau dudit circuit de refroidissement de garniture (Vu, I;i, ES, id) circule selon une direction générale axiale vers l'intérieur de la pompe dans ledit échangeur de refroidissement de garniture (C-) et selon une direction générale axiale vers l'extérieur de la pompe dans ledit espace à haute pression (EH) au contact des grains, de manière que cet échangeur fonctionne à contre courant. - La section de passage dudit conduit de sortie d'eau de barrir (36) est choisie suffisante pour que la vitesse de l'eau dans ce conduit soit sensiblement plus faible que dans le passage entre ledit noyau de barrière (32) et ladite paroi de refroidissement de passage parasite (30), de manière que ce conduit constitue en outre un intervalle ther- miquement isolant entre ledit corps de pompe (1) et ladite garniture d'étanchéité (7, 8, 9, 10, 13). - La face radialement extérieure de ladite paroi de refroidissement de passage parasite (30) porte des ailettes de refroidissement (4Ji disposées en chicanes. Il apparatt de ce qui précède que l'on réalise ainsI une boite à eau qui présente trois zones d'échange thermique distinctes parcourues en série - une première zone, en forme hélicoldale double (l'échangeur EG), sépare l'eau sous pression circulant dans la garniture sous 4C bars de l'eau de refroidissement sous 7 bars environ et sert à évacuer l'éner- gie dissipée par la garniture mécanique qui est de 30 K9 environ. La forme en double hélice permet des débits importants avec peu de pertes de charge, des vitesses suffisantes pour une bonne convection thermi- que, et une surface d'échange importante. - Une deuxième zone, cylir.drique avec chicanes (la paroi 30) est située près de l'arbre et refroidit une entrée éventuelle d'eau chaude à haute pression dûe soit à une fuite de la garniture mécanique, soit à des recirculations d'eau autour de l'arbre. - Une troisième et dernière zone (le conduit 36 et la paroi 40) enveloppe les deux précédentes et ramène l'eau de refroidissement vers la sortie en faisant écran thermique grâce à une faible vitesse d'éeou- lement. Plus précisément, concernant cette troisième zone (voir la figure 6) l'eau est à 1800C à l'intérieur du corps 1, la paroi de ce corps présente localement une épaisseur de 25 mm, la nappe eau stagnante 42 présente une épaisseur de 5 mm qui permet à la température de passer de 165 C à 55 C, la paroi 40 présente una épaisseur de 7 ., et l'eau circule dans le conduit 36 à une température voisine de 50 C. REVLiDICATI0NS 1/ Dispositif de sortie d'arbre pour pompe à eau sous hautes pression et température, notamment pour pompe alimentaire de centrale électrique à vapeur. - ce dispositif étant destiné à être placé entre l'arbre (2) d'une pompe rotative et le corps creux fixe (1) de cette pompe à la sortie de cet arbre hors de ce corps pour empêcher l'eau chaude sous pression circulant dans ce corps de pompe de s'échapper dans l'espace extérieur et pour ne pas gêner ce faisant la rotation de cet arbre, cet arbre présentant un axe (A) autour duquel il tourne, - ce dispositif comportant une garniture mécanique d'étanchéité comportant elle même un grain d'étanchéité non tournant (9) lié de manière étanche au dit corps de pompe (1), - un grain d'étanchéité tournant (8) lié de manière étanche au dit arbre (2) et frottant contre ce grain fixe sur une surface de frottement en forme de couronne coaxiale à cet arbre, chacun de ces deux grains étant en contact d'une part, par une surface radialement extérieure, avec un espace sous haute pression (VH) qui communique avec l'intérieur de ce corps et d'autre part, par une surface radialement intérieure, avec un espace sous basse pression (VB) dont la pression est voisine de celle de l'atmosphère, - et des moyens d'appui de grains (13) pour appuyer axialement ces deux grains l'un contre l'autre de maniàre à maintenir sur cette surface de frottement un contact assurant l'étanchéité entre lesdits volumes sous haute et sous basse pression, - ce dispositif comportant encore une boite à eau fixe disposée entre ledit corps de pompe (1) et ladite garniture d'étanchéité en entourant celle-ci, cette boîte formant un circuit d'eau de refroidissement de garniture sous haute pression propre à évacuer d'une part la chaleur parvenant à cette garniture et provenant de ladite eau à haute température circulant dans ledit corps de pompe (1), et d'autre part la chaleur engendrée par le frottement desdits grains l'un sur lsautre, de manière à maintenir cette garniture à une température de service convenable, ce circuit passant par ledit volume sous haute pression (VH) au contact desdits grains d'étanchéité, - des moyens de circulation d'eau (VPR, WPS) intérieurs à cette boule et entraînés par ledit arbre (2) pour faire circuler de l'eau dans le circuit, - un circuit d'eau de refroidissement à basse pression, - et un échangeur de chaleur de refroidissement de garniture pour transférer la chaleur dudit circuit de refroidissement de garniture à ce circuit de refroidissement à basse pression tout en résistant à la différence des pressions d'eau dans ces deux circuits, - ce dispositif étant caractérisé par le fait que ledit échangeur de refroidissement de garniture (EG) est formé par ladite boite à eau (3, 5, 6), à l'intérieur de celle-ci, ledit circuit de refroidissement de garniture étant complétement intérieur à cette boîte, cette boite con- portant une entrée (22) et une sortie (24) pour permettre à l'eau dudit circuit de refroidissement à basse pression de circuler entre une partie de ce dernier circuit qui est.à l'extérieur du dispositif et une partie de ce circuit qui est à l'intérieur de cette boite et qui passe par cet échangeur de refroidissement de garniture. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit échangeur de refroidissement de garniture (EG) comporte une paroi interne (6) formant une surface latérale intérieure (EI) de cet échangeur, cette surface étant coaxiale audit arbre de pompe (2), - une paroi externe (26) formant une surface latérale extérieure (EE) de cette échangeur coaxiale à la précédente, en laissant entre elle un intervalle radial pour former un espace annulaire, - et une paroi séparatrice d'échangeur (PS) disposée dans cet espace annulaire pour séparer, d'une part, un espace d'échangeur à haute pression (EH) qui est radialement intérieur et qui communique avec ledit espace à haute pression (VH) au contact des grains par deux passages s'étendant radialement et situés l'un (1H) à une extrémité axialement intérieure, l'autre (XH) à une extrémité axialement extérieure de cet espace d'échangeur pour constituer une partie dudit circuit de refroidissement de garniture et pour séparer d'autre part un espace d'échangeur à basse pression radialement extérieur (5B) faisant partie dudit circuit de refroidissement à basse pression, cette paroi séparatrice s'étendant axialement sur toute la longueur de et espace annulaire et radialement à travers tout ledit intervalle entre lesdites surfaces latérales intérieure et extérieure, en allant alternativement de l'une à l'autre de ces deux surfaces plusieurs fois sur la longueur de cet espace annulaire. 3/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite paroi séparatrice (PS) est constituée de deux parois qui sont sensiblement hélicoTdales, qui présentent des inclinaisons différentes sur l'axe (A) dudit arbre de pompe (2) et qui se rejoignent sur deux lignes en hélices qui présentent un même pas et qui sont une hélice extérieure formée sur ladite surface latérale extérieure (EE) et une hélice intérieure formée sur ladite surface latérale intérieure (et), de manière que cette paroi ait sensiblement la forme de la surface des filets d'une vis, et que cette paroi présente à la fois une grande surface d'échange de chaleur, et une grande rigidité pour résister à ladite différence de pression malgré une faible épaisseur pour faciliter l'échange de chaleur. 4/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdites surfaces latérales intérieure (EI) et extérieure (EE) sont cylindriques de révolution autour dudit axe (A) de l'arbre de pompe (2) de manière à faciliter la réalisation dudit échangeur (6, 23, PS). 5/ Dispositif selon la revendication 1, dans lequel, selon une disposition en elle-meme connue, une barrière thermique fixe est formée autour dudit arbre de pompe (2), au voisinage de celui-ci, entre ledit corps de pompe (1) et ladite garniture d'étanchéité (7, 8, 9, 10, 13) pour évacuer de la chaleur dans son parcours de ce corps de pompe vers cette garniture, cette barrière thermique comportant intérieurement un circuit d'eau de refroidissement de barrière raccordé sur ledit circuit de refroidissement à basse pression, - ce dispositif étant caractérisé par le fait que ladite barrière thermique (30, 32, 34, 36, 38, 40) est constituée par une partie de ladite boîte à eau (3, 5, 6), ledit circuit de refroidissement de barrière étant connecté, à intérieur de ladite boite à eau, en série en aval de la partie (EB) dudit circuit à basse pression qui est dans ledit échangeur de refroidissement de garniture (EG), de manière à faciliter la réalisation de cette boite à eau et de cette barrière et à refroidir efficacement ladite garniture d'étanchéité avec un débit d'eau modéré dans ce circuit à basse pression. 6/ Dispositif selon la revendication 5, caractérisé. par le fait que ladite barrière thermique comporte une paroi de refroidissement de passage parasite (30) qui constitue une paroi de ladite boite à eau et qui entoure ledit arbre de pompe (2) sur une certaine longueur avec un faible intervalle radial pour éviter tout contact entre cette paroi fixe et cet arbre tournant, cet intervalle radial constituant un passage parasite (30A) qui permet à l'eau chaude intérieure au corps de pompe (1) de communiquer avec ledit circuit de refroidissement de par niture (VH, IH, EH, XH), - un noyau de barrière thermique (32) intérieur à cette barrière, radialement extérieur par rapport à ladite paroi ae refro dissement de passage parasite, et délimitant avec cette paroi un conduit deau en forme générale de nappe coaxiale pour permettre à l'eau dudit circulant a basse pression de refroidir la face radialement extérieure de cette paroi de manière que la face radialement intérieure de cette paroi refroidisse l'eau stagnant dans ledit passage parasite (30A) entre le corps de pompe et le circuit de refroidissement de garniture, - un conduit d'arrivée d'eau de barrière (34) pour amener l'eau sortant dudit espace d'échangeur à basse pression (FB) jusqu'à ce conduit délimité par la face radialement extérieure de la paroi de refroidi- sement de passage parasite, - et un conduit de sortie d'eau de barrière (36) pour la sortie de cette eau après qu'elle ait refroidi cette paroi. 7/ Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit conduit d'arrivée d'eau de barrière (34) présente la forme générale d'une nappe coaxiale et est délimité entre ledit noyau de barriè- re (32) et une paroi axialement extérieure de barrière (38) qui s'étend radialement ou obliquement à partir d'une extrémité axialement intérieure dudit échangeur (EG) juzqutà ladite paroI de reeroidisse- ment de passage parasite (30), - ledit conduit de sortie d'eau de barrière (36) présentant la forme générale d'une nappe coaxiale et étant délinité entre ce même noyau de barrière et une paroi axialement intérieur de barrière (40) qui constitue une paroi extérieure de ladite boite à eau, de manière que ces conduits d'arrivée et de sortie d'eau de barrière évacuent la chaleur transmis. par conduction dudit corps de pompe (t) vers ladite boîte à eau. 8/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ladite paroi axialement intérieure de barrière (40) laisse un intervalle en forme générale de nappe coaxial. entre elle et la paroi dudit corps de pompe (1) pour constituer une nappe d'eau stagnante thermi- qu-ent isolante (423 et diminuer le transfert de chaleur par conduotion dudit Corps vers ladite garniture. 9/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'eau dudit cirsuit de refroidissement de garniture (VR, IM, EH, XH) circule selon une direction centrale axiale vers l'intérieur de la pompe dans ledit échangeur de refroidissement de garniture (EG) et selon un direction générale axiale vers l'extéreur de la pompe dani ledit espace à naute pression (EH) au contact des grains, de manière que cet échangeur fonctionne à contre courants 10/ Dispositif selon li revendication 7, caracterisé par le fait que la section de passage dudit conduit de sortie d'eau de carrière (36) est choisie suffisante pour que la vitesse de l'eau dans oe conquit soit sensiblement plus faible que dans le passage entre ledit noyau de barrière (32) et ladite paroi de refroidissement de passage parasIte (30), de manière que ce conduit constitue en outre un intervalle thersiquement isolant entre ledit corps de pompe (i) et ladite garniture d'étanchéité (7, 8, 9, 10, 13). 11/ Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la face radialement extériaure de ladite paroi de refroidissement de passage parasits (30) porte des ailettes de refroidissement (44) dis posées en chicanes.