Brevet FR3034180A1 — publié le 20160930

CONCEPTION DE TRAJECTOIRE D'ECOULEMENT DE REFROIDISSEMENT EFFICACE ET CONSTITUTION DE SUPPORT D'ECHANGEUR DE CHALEUR METAL LIQUIDE - AIR ENROULE DE MANIERE HELICOIDALE AVEC UN MECANISME DE REFROIDISSEMENT D'AIR EXTERNE ET SYSTEME D'EXTRACTION DE CHALEUR RESIDUELLE DE REACTEURS REFROIDIS PAR METAL LIQUIDE COMPRENANT CE DERNIER Domaine technique La présente description concerne une constitution de trajectoire d'écoulement de refroidissement efficace d'un échangeur de chaleur de type à calandre et tubes comprenant un tube de transfert de chaleur hélicoïdal, et un système d'extraction de chaleur résiduelle d'un réacteur refroidi par métal liquide comprenant l'échangeur de chaleur de type à calandre et tubes. Contexte de l'invention Dans le cas d'un réacteur refroidi par métal liquide utilisant le mécanisme de circulation naturelle du fluide caloporteur, un effort pour améliorer la fiabilité opérationnelle dans un système de secours d'extraction de chaleur résiduelle d'un coeur qui est l'un des plus importants systèmes pour garantir la sécurité de la centrale a été activement réalisé dans les pays à production nucléaire développée, et ces tendances ont été suivies par le renforcement de l'objectif global de la culture de sécurité nucléaire depuis l'accident nucléaire de Fukushima dû au grand tremblement de terre de l'est du japon en 2011. Faisant partie de l'effort pour atteindre l'objectif, la présente invention est considérée comme ayant une valeur commerciale suffisante pour ce qui est 35 de garantir des caractéristiques de refroidissement 3034180 2 efficace et d'améliorer considérablement la fiabilité opérationnelle pour un système thermique ayant un mécanisme refroidi par air et la disponibilité commerciale de n'importe quelle usine chimique à grande 5 échelle ou similaire. Le concept de conception d'un échangeur de chaleur métal liquide - air dans l'état de l'art a eu des difficultés lors de la mise en oeuvre de sa conception spécifique pour garantir l'intégrité structurelle et la 10 fiabilité opérationnelle en raison d'une ambigüité et du manque de clarté d'une constitution de trajectoire d'écoulement de fluide caloporteur d'échangeur de chaleur ainsi qu'en raison du manque de perfection de conception, et similaire. 15 Un mécanisme de refroidissement par air dans un échangeur de chaleur est attrayant en ce qu'il extrait spontanément la chaleur due à l'entrée d'air externe, sans introduire de composants actifs supplémentaires ni d'actions de l'opérateur, et est une technologie qui 20 peut être efficacement appliquée aux industries nécessitant un dissipateur de chaleur stable telles que les centrales nucléaires ou les usines chimiques en raison de ces caractéristiques. Cependant, en raison des caractéristiques de l'air 25 qui a une capacité thermique relativement plus faible par rapport à celle de l'eau ou d'autres fluides de refroidissement, une surface de transfert de chaleur en contact avec l'air doit être étendue pour utiliser efficacement un tel mécanisme de refroidissement par 30 air. A cette fin, afin de garantir une zone de transfert de chaleur suffisamment importante, les concepts de conception d'échangeur de chaleur à refroidissement par air pour augmenter une densité de zone de transfert de chaleur en installant des ailettes sur une surface circonférentielle externe d'un tube de 3034180 transfert de chaleur ou en utilisant un groupe de tubes de transfert de chaleur ont été étudiés, développés, présentés et utilisés. Dans le cas d'un échangeur de chaleur de type à 5 tube hélicoïdal, afin d'utiliser efficacement le flux d'air à l'extérieur du tube de transfert de chaleur pour le refroidissement, il est nécessaire d'avoir un agencement de tube de transfert de chaleur dans lequel un fluide caloporteur principal s'écoule à l'intérieur 10 des tubes de transfert de chaleur ainsi qu'une conception d'agencement adéquate pour la configuration de trajectoire d'écoulement pour le flux d'air secondaire du côté de la calandre du tube de transfert de chaleur. Pour cela, différents efforts de conception 15 sont nécessaires. La performance de transfert de chaleur d'un échangeur de chaleur métal liquide - air est déterminée selon la façon dont l'écoulement d'air avec un fluide caloporteur principal (milieu chaud) et un fluide 20 caloporteur secondaire (milieu froid) est formé de manière stable. Par conséquent, l'alimentation en fluide caloporteur principal/secondaire stable est garantie pendant toute la période opérationnelle pour satisfaire les critères de conception appropriés pour 25 garantir une performance d'extraction de chaleur très fiable. Cependant, l'état de l'art présente simplement ses caractéristiques de conception conceptuelles associées, mais ne présente pas de procédé de constitution de 30 trajectoire d'écoulement spécifique pour garantir et améliorer l'efficacité opérationnelle ni de mise en oeuvre de la conception. En particulier, étant donné que l'entrée d'air provenant d'une partie inférieure de l'échangeur de 35 chaleur métal liquide - air est définie comme étant une 3034180 4 admission libre, mais qu'une conception spécifique de mise en oeuvre n'est pas présentée, lorsqu'une fonction du présent échangeur de chaleur est réalisée comme faisant partie d'un système thermique tel qu'une 5 centrale nucléaire ou une usine chimique, elle est soumise aux ambigüités associées à un raccordement ou couplage à un système principal et il est donc très difficile de mettre en oeuvre sa conception spécifique. Par conséquent, la présente description est prévue 10 pour résoudre des problèmes essentiels de conception avec la configuration de trajectoire d'écoulement dans l'état de l'art (comprenant l'aspect d'installation et d'entretien) et d'incertitude de performance venant d'un mélange de fluide caloporteur principal (milieu 15 chaud) ainsi que la garantie d'un débit à la fois du fluide caloporteur de métal liquide et de l'air. Afin de proposer le débit approprié des deux côtés en même temps, une manière synthétique d'améliorer une constitution de trajectoire d'écoulement d'un mécanisme 20 de refroidissement principal/secondaire a été suggérée pour supprimer l'importante ambigüité et l'incertitude de l'état de l'art. Description de l'invention 25 Un objet de la présente description est surmonter l'ambigüité d'une constitution de trajectoire d'écoulement en association avec la trajectoire d'écoulement d'un fluide caloporteur principal et d'un fluide caloporteur secondaire dans un échangeur de 30 chaleur. Un autre objet de la présente description est de proposer une constitution de trajectoires d'écoulement pouvant former de manière stable l'écoulement d'un fluide caloporteur secondaire pour garantir une 35 performance d'extraction de chaleur stable. 3034180 5 Encore un autre objet de la présente description est de résoudre des problèmes de conception essentiels posés par la configuration de la trajectoire d'écoulement du point de vue de l'installation et de 5 l'entretien dans l'état de l'art et l'incertitude de performance provenant d'une alimentation en fluide caloporteur dans les milieux chaud et froid et leurs caractéristiques de mélange. Afin de résoudre la tâche précédente de la 10 présente description, un échangeur de chaleur métal liquide - air selon un mode de réalisation de la présente description peut comprendre un flasque étendu et formé dans une direction verticale ; une chambre supérieure prévue au niveau d'une partie supérieure 15 d'une circonférence interne du flasque ; et configuré pour loger et décharger un métal liquide introduit par une branche chaude ; une chambre inférieure prévue au niveau d'une partie inférieure d'une circonférence interne du flasque ; et raccordée à une branche froide 20 pour décharger un métal liquide ; un tube d'entrée d'air configuré pour former une première trajectoire d'écoulement dans une direction ascendante pour inhaler l'air ; un tube de sortie d'air configuré pour former une seconde trajectoire d'écoulement dans une direction 25 ascendante pour décharger l'air ; un tube interne raccordé au tube d'entrée d'air et au tube de sortie d'air ; et une pluralité de tubes de transfert de chaleur enroulés dans une direction hélicoïdale dans un premier espace annulaire entre une circonférence 30 externe du tube interne et une circonférence interne du flasque, et dont deux parties - d'extrémité sont raccordées à la chambre supérieure et à la chambre inférieure pour l'écoulement du métal liquide, dans lequel l'air est inhalé par la première trajectoire 35 d'écoulement et déchargé par la seconde trajectoire 3034180 6 d'écoulement pour refroidir un métal liquide à l'intérieur du tube de transfert de chaleur tout en passant par le premier espace annulaire. Selon un exemple associé à la présente 5 description, la pluralité de tubes de transfert de chaleur peut comprendre une partie de tube incurvée disposée et enroulée dans une pluralité de rangées dans une direction faisant face à une circonférence interne du flasque à partir d'une circonférence externe du tube 10 interne afin d'augmenter une densité de zone de transfert de chaleur, une première partie de tube droite s'étendant à partir d'une partie d'extrémité supérieure de la partie de tube incurvée, et raccordée à une extrémité inférieure de la chambre supérieure, et 15 une seconde partie de tube droite s'étendant à partir d'une partie d'extrémité inférieure de la partie de tube incurvée et raccordée à une extrémité supérieure de la chambre inférieure. Une surface inférieure de la chambre supérieure 20 peut être configurée avec une plaque tubulaire ayant une pluralité de trous de décharge, et la première partie de tube droite peut être insérée dans le trou de décharge pour décharger un métal liquide. La première partie de tube droite peut être 25 couplée au trou de décharge par soudage. Une partie d'extrémité de la première partie de tube droite peut être disposée sur une circonférence interne du trou de décharge pour améliorer la performance d'écoulement d'un métal liquide. 30 Une surface supérieure de la chambre inférieure peut être configurée avec une plaque tubulaire ayant une pluralité de trous d'entrée et la seconde partie de tube droite peut être insérée dans le trou d'entrée pour introduire un métal liquide. 3034180 7 La seconde partie de tube droite peut être couplée au trou d'entrée par soudage. Une partie d'extrémité de la seconde partie de tube droite peut être disposée pour passer à travers le 5 trou d'entrée afin d'améliorer la performance d'écoulement d'un métal liquide. La partie de tube incurvée peut être mise en oeuvre avec un procédé d'enroulement alternée dans lequel sa rangée impaire est enroulée dans une première direction 10 et sa rangée paire est enroulée dans une seconde direction opposée à la première direction pour réduire une résistance de transfert de chaleur de l'air passant par le premier espace annulaire. Le trou de décharge et le trou d'entrée peuvent 15 être disposés parallèlement à un axe central du flasque. Une bande de support configurée pour entourer une partie de la partie de tube incurvée peut être installée sur la partie de tube incurvée pour empêcher 20 l'affaissement dans une direction descendante en raison du poids mort de la pluralité de parties de tube incurvées et empêcher l'isolation de la pluralité de parties de tube incurvées dans le premier espace annulaire. 25 La bande de support peut comprendre une pluralité de parties de surface incurvées formées pour être séparées les unes des autres le long d'une direction verticale et amenées en contact avec une circonférence externe de la partie de tube incurvée et une partie 30 espacée formée entre la pluralité de parties de surface incurvées afin de maintenir une distance entre les parties de tube incurvées dans une direction verticale. Selon un autre exemple associé à la présente description, une pluralité de premiers éléments peuvent 35 être étendus entre une extrémité inférieure du tube 3034180 8 interne et une extrémité supérieure du tube d'entrée d'air pour les séparer les uns des autres par une distance prédéterminée le long d'une direction circonférentielle et un orifice d'évent d'entrée d'air 5 configuré pour inhaler l'air dans le premier espace annulaire peut être formé dans un espace entre la pluralité de premiers éléments et une pluralité de seconds éléments peuvent être étendus entre une extrémité supérieure du tube interne et une extrémité 10 inférieure du tube de sortie d'air afin de les séparer par une distance prédéterminée les uns des autres le long d'une direction circonférentielle, et un orifice d'évent de sortie d'air configuré pour décharger l'air dans la seconde trajectoire d'écoulement peut être 15 formé dans un espace entre la pluralité de seconds éléments. Encore selon un autre exemple associé à la présente description, la chambre supérieure peut être formée selon une forme annulaire pour fournir un 20 deuxième espace annulaire à l'intérieur de cette dernière et la chambre inférieure peut être formée selon une forme annulaire pour fournir un troisième espace annulaire à l'intérieur de cette dernière. Au moins une partie du tube d'entrée d'air peut 25 être disposée dans un espace entouré par le troisième espace annulaire. Le tube de sortie d'air peut comprendre une première partie sur laquelle au moins une partie de ce dernier est disposée dans un espace entouré par le 30 deuxième espace annulaire et étendue et formée avec la même section transversale, et dont une seconde partie de la section transversale augmente au fur et à mesure qu'elle monte afin de diminuer la perte de pression de l'air sur la seconde trajectoire d'écoulement. 3034180 9 Encore selon un autre exemple associé à la présente description, un registre configuré pour réguler un débit d'air inhalé peut être installé sur le tube d'entrée d'air. 5 Selon encore un autre exemple associé à la présente description, le tube interne peut avoir une structure dans laquelle son extrémité supérieure et son extrémité inférieure sont bouchées pour empêcher l'entrée d'air dans le tube interne. 10 Un élément de commutation configuré pour permettre la commutation peut être installé au niveau d'une extrémité supérieure et d'une extrémité inférieure du tube interne. D'autre part, afin de résoudre une autre tâche de 15 la présente invention, un système d'extraction de chaleur résiduelle d'un réacteur refroidi par métal liquide selon un mode de réalisation de la présente description peut comprendre un bassin de fluide caloporteur chaud configuré pour introduire un métal 20 liquide qui est passé par le coeur d'un réacteur nucléaire ; un échangeur de chaleur de décroissance métal liquide - métal liquide (DHX) pour refroidir un métal liquide introduit par le bassin de fluide caloporteur chaud ; un échangeur de chaleur métal 25 liquide - air selon l'une quelconque des revendications 1 à 19 prévu dans une position plus haute que l'échangeur de chaleur de décroissance métal liquide - métal liquide ; une branche chaude configurée pour introduire un métal liquide déchargé de 30 l'échangeur de chaleur de décroissance métal liquide métal liquide à l'échangeur de chaleur de refroidissement métal liquide - air ; une branche froide configurée pour introduire un métal liquide refroidi dans l'échangeur de chaleur de refroidissement 35 métal liquide - air à l'échangeur de chaleur de 3034180 10 décroissance métal liquide - métal liquide ; un cylindre de réacteur disposé à l'intérieur du bassin de fluide caloporteur chaud pour isoler le bassin de fluide caloporteur chaud de l'échangeur de chaleur de 5 décroissance métal liquide - métal liquide afin de former un bassin de fluide caloporteur d'espace annulaire isolé ; un échangeur de chaleur intermédiaire (IHX) configuré pour introduire un métal liquide qui est passé dans l'échangeur de chaleur de décroissance 10 métal liquide - métal liquide ; un bassin de fluide caloporteur froid configuré pour introduire un métal liquide qui est passé par l'échangeur de chaleur intermédiaire ; et une pompe pour la circulation du métal liquide. 15 Un échangeur de chaleur métal liquide - air selon la présente description peut comprendre un tube d'entrée d'air et un tube de sortie d'air configurés pour former une trajectoire d'écoulement dans une direction ascendante, permettant ainsi un 20 refroidissement stable de l'air ainsi qu'une réduction de l'ambigüité d'une constitution de trajectoire d'écoulement d'air qui est un fluide caloporteur secondaire. En outre, un tube de transfert de chaleur d'un 25 échangeur de chaleur métal liquide - air selon la présente description peut être mis en oeuvre avec un procédé d'enroulement alternée, réduisant ainsi une résistance de transfert de chaleur de l'air s'écoulant à l'intérieur du premier espace annulaire ainsi 30 qu'améliorant la performance d'extraction de chaleur. Une partie inférieure de la chambre supérieure d'un échangeur de chaleur métal liquide - air selon la présente description peut former la structure d'une plaque tubulaire, et une partie de tube droite peut 35 être couplée à un trou de décharge de la plaque 3034180 11 tubulaire par soudage pour décharger complètement le fluide caloporteur principal de la chambre supérieure, améliorant ainsi la fiabilité opérationnelle. D'autre part, un regard commutable peut être 5 installé sur les deux extrémités du tube interne d'un échangeur de chaleur métal liquide - air selon la présente description pour permettre à un opérateur de réaliser des mesures et l'entretien à l'intérieur du tube interne ou sur le tube de sortie d'air, réduisant 10 ainsi un problème structurel du point de vue de la maintenance ou de l'entretien. Brève description des dessins La figure 1 est une vue conceptuelle illustrant un 15 échangeur de chaleur métal liquide - air et l'écoulement d'un métal liquide et de l'air à l'intérieur de l'échangeur de chaleur selon un mode de réalisation de la présente description. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale de 20 la figure 1. La figure 3 est une vue conceptuelle illustrant un système d'extraction de chaleur résiduelle d'un réacteur refroidi par métal liquide comprenant un échangeur de chaleur métal liquide - air selon un mode 25 de réalisation de la présente description. La figure 4 est une vue conceptuelle d'un système de tuyauterie à circuit fermé pris en considération par la présente description. La figure 5 est une vue conceptuelle illustrant un 30 échangeur de chaleur métal liquide - air selon un autre mode de réalisation de la présente description. La figure 6A est une vue en coupe longitudinale illustrant l'écoulement d'un-métal liquide et de l'air sur la figure 5. 3034180 12 La figure 6B est une vue en coupe longitudinale illustrant l'écoulement de l'air sur la figure 5. La figure 7 est une vue en coupe longitudinale de la figure 5. 5 La figure 8 est une vue conceptuelle illustrant la configuration détaillée d'un tube de transfert de chaleur. La figure 9 est une vue conceptuelle illustrant une partie d'une partie interne d'un flasque interne 10 sur la figure 5. La figure 10 est une vue conceptuelle illustrant une structure de plaque tubulaire de la chambre supérieure et de la chambre inférieure. La figure 11A est une vue conceptuelle illustrant 15 une relation de couplage entre la chambre supérieure et la première partie de tube droite. La figure 11B est une vue conceptuelle illustrant une relation de couplage entre la chambre inférieure et la seconde partie de tube droite. 20 La figure 12 est une vue conceptuelle illustrant la configuration détaillée d'une bande de support. La figure 13 est une vue conceptuelle illustrant un système d'extraction de chaleur résiduelle d'un réacteur refroidi par métal liquide comprenant un 25 échangeur de chaleur métal liquide - air selon encore un autre mode de réalisation de la présente description. Modes pour réaliser les modes de réalisation préférés 30 Ci-après, un échangeur de chaleur de refroidissement métal liquide - air associé à la présente description et un système d'extraction de chaleur résiduelle d'un réacteur refroidi par métal liquide comprenant ce dernier sont décrits de manière 35 plus détaillée en référence aux dessins joints. 3034180 13 Selon la présente description, même dans différents modes de réalisation selon la présente description, les mêmes numéros de référence ou numéros de référence similaires désignent les mêmes 5 configurations ou configurations similaires, et leur description redondante est omise. Sauf mention contraire, les expressions au singulier utilisées dans la présente description peuvent comprendre un sens pluriel. 10 Pour un fluide caloporteur associé à la présente description, un fluide caloporteur principal (milieu chaud) et un fluide caloporteur secondaire (milieu froid) sont décrits. Un fluide caloporteur principal selon la présente 15 description peut comprendre un métal liquide tel que le sodium, le plomb (Pb), le plomb - bismuth (Pb-Bi), le sel fondu et le gallium (Ga) ou similaire. En outre, un métal liquide dans la présente description désigne un fluide caloporteur principal. 20 Un fluide caloporteur secondaire dans la présente description peut être l'air et l'air dans la présente description a le sens de fluide caloporteur secondaire. La figure 1 est une vue conceptuelle illustrant un échangeur de chaleur métal liquide - air 100 et 25 l'écoulement d'un métal liquide et de l'air à l'intérieur de l'échangeur de chaleur selon un mode de réalisation de la présente description. En outre, la figure 2 est une vue en coupe longitudinale de la figure 1. 30 Un échangeur de chaleur métal liquide - air 100 et l'écoulement d'un métal liquide et de l'air selon un mode de réalisation de la présente description seront décrits en référence aux figures 1 et 2. L'échangeur de chaleur métal liquide - air 100 selon un mode de 35 réalisation de la présente description peut comprendre 3034180 14 un flasque 110, une chambre supérieure 120, une chambre inférieure 130, un tube d'entrée d'air 140, un tube de sortie d'air 150, un tube interne 160 et un tube de transfert de chaleur 170. 5 Le flasque 110 forme une apparence externe de l'échangeur de chaleur métal liquide - air 100 pour loger différents éléments constitutifs qui seront décrits ci-après. Le flasque 110 peut être étendu dans une direction verticale et formé selon une forme 10 cylindrique pour loger un tube de transfert de chaleur 170 de forme hélicoïdale. Etant donné que différentes trajectoires d'écoulement à travers lesquelles un métal liquide relativement chaud et de l'air s'écoulent, sont formées 15 à l'intérieur du flasque 110, le flasque 110 est de préférence formé avec un métal pouvant résister aux hautes températures et dissiper facilement la chaleur à l'extérieur. La chambre supérieure 120 est installée sur un 20 côté supérieur à l'intérieur du flasque 110 et la chambre supérieure 120 est configurée pour stocker un métal liquide (fluide caloporteur principal) introduit par la branche chaude 123 et le décharger dans le tube de transfert de chaleur 170 qui sera décrit 25 ultérieurement. La chambre supérieure 120 peut être formée selon une forme cylindrique. Une partie d'extrémité d'une pluralité de tubes de transfert de chaleur 170 peut être insérée dans une surface latérale de la chambre supérieure 120 et donc le métal liquide 30 (fluide caloporteur principal) peut être dissipé par le tube de transfert de chaleur 170 dans une direction latérale. Un écoulement de métal liquide distribué à partir de la chambre supérieure 120 est introduit dans les 35 tubes de transfert de chaleur hélicoïdaux 170. Une 3034180 15 pluralité de tubes de transfert de chaleur 170 sont formés et une trajectoire d'écoulement à travers laquelle un métal liquide s'écoule, est formée à l'intérieur de ces derniers et raccordée à la chambre 5 supérieure 120 et à la chambre inférieure 130 qui sera décrite ultérieurement. La pluralité de tubes de transfert de chaleur 170 sont enroulés dans une direction hélicoïdale à l'intérieur d'un espace annulaire 115 entre une circonférence externe du tube 10 interne 160 et une circonférence interne du flasque 110. Le tube de transfert de chaleur 170 a une structure ou configuration consistant à être disposée dans une pluralité de rangées et le tube de transfert 15 de chaleur 170 peut être enroulé dans le sens des aiguilles d'une montre (ou le sens inverse des aiguilles d'une montre). Un grand nombre de trajectoires d'écoulement peuvent être formées dans un espace relativement identique en formant une structure 20 dans laquelle une pluralité de tubes de transfert de chaleur 170 sont enroulés pour augmenter une densité de zone de transfert de chaleur. Le tube de transfert de chaleur 170 peut comprendre une partie incurvée 171 enroulée selon une 25 forme hélicoïdale, un tube de transfert de chaleur supérieur 173 couplé à la chambre supérieure 120 et un tube de transfert de chaleur inférieur 175 couplé à la chambre inférieure 130. Une partie du tube de transfert de chaleur 30 supérieur 173 peut comprendre une partie courbée et peut être insérée dans une surface latérale de la chambre supérieure 120. En outre, le tube de transfert de chaleur supérieur 173 peut être soudé et couplé à une surface supérieure de la chambre inférieure 130. 3034180 16 Une partie du tube de transfert de chaleur inférieur 175 peut également comprendre une partie courbée. Le tube de transfert de chaleur inférieur 175 peut être inséré dans une surface supérieure de la 5 chambre inférieure 130 et soudé et couplé à une surface supérieure de la chambre inférieure 130. Le tube interne 160 enroulé par le tube de transfert de chaleur 170 est installé au centre à l'intérieur du flasque 110. Le tube interne 160 peut 10 être formé selon une forme cylindrique, par exemple, et peut avoir une structure dans laquelle son extrémité supérieure et son extrémité inférieure sont bouchées, empêchant ainsi l'air qui est un fluide caloporteur secondaire d'être introduit dans le tube interne 160. 15 La chambre inférieure 130 est couplée à un côté inférieur à l'intérieur du flasque 110, et un métal liquide passe d'une partie interne du tube de transfert de chaleur inférieur 175 insérée dans un côté supérieur de la chambre inférieure 130 à la chambre inférieure 20 130 et un métal liquide bloqué à l'intérieur de la chambre inférieure 130 est déchargé par la branche froide 133. La branche froide 133 peut être couplée à une surface inférieure ou surface latérale de la chambre inférieure 130 comme illustré sur le dessin. 25 La chambre inférieure 130 peut être formée selon une forme cylindrique similaire à la chambre supérieure 120 pour y loger un métal liquide. Le tube de transfert de chaleur inférieur 175 peut être inséré dans une surface supérieure de la chambre inférieure 130. 30 Le tube d'entrée d'air 140 capable d'introduire l'air peut être installé au niveau d'une partie inférieure d'une circonférence externe du flasque 110. L'air introduit par le tube d'entrée d'air 140 se déplace dans un espace annulaire 115 pour refroidir un 3034180 17 métal liquide s'écoulant à l'intérieur du tube de transfert de chaleur 170. D'autre part, le tube de sortie d'air 150 peut être installé au niveau d'un côté supérieur du flasque 5 110 pour décharger l'air à l'extérieur à travers ce dernier. La figure 3 est une vue conceptuelle illustrant un système d'extraction de chaleur résiduelle 100a d'un réacteur refroidi par métal liquide comprenant un 10 échangeur de chaleur métal liquide - air 100 selon un mode de réalisation de la présente description. En référence à la figure 3, un échangeur de chaleur résiduelle métal liquide - métal liquide (DHX) 181 est disposé dans une région du bassin de fluide 15 caloporteur chaud de réacteur 182. Dans ce cas, dans un mode de fonctionnement transitoire dans lequel une pompe de fluide caloporteur de système principal 185 est arrêtée, un métal liquide à haute température passant par un coeur 186 est 20 introduit dans l'échangeur de chaleur résiduelle métal liquide - métal liquide 181 pour transférer la chaleur du système à l'échangeur de chaleur métal liquide air. D'autre part, ici, un ensemble de deux échangeurs 25 de chaleur intermédiaires 187 peut être configuré et raccordé à un générateur de vapeur (non représenté) positionné à l'extérieur du réacteur pour chaque ensemble afin d'extraire la chaleur générée par le coeur de réacteur 189 pendant un fonctionnement normal. 30 Ensuite, le métal liquide est introduit dans le bassin de fluide caloporteur froid 188 par une région de faisceau de tubes de transfert de chaleur de l'échangeur de chaleur intermédiaire 187, et circulé à nouveau vers une région du bassin de fluide caloporteur 35 chaud 182 par le coeur 186. 3034180 18 En d'autres termes, une structure de trajectoire d'écoulement de circulation transitoire configurée pour l'écoulement d'un fluide caloporteur à travers le coeur 186, le bassin de fluide caloporteur chaud 182, le 5 bassin de fluide caloporteur d'espace annulaire isolé 184, l'échangeur de chaleur intermédiaire (IHX) 187, l'échangeur de chaleur de décroissance métal liquide métal liquide (DHX) 181, le bassin de fluide caloporteur froid 188 et le coeur 186, est formée par le 10 processus précédent. D'autre part, la branche chaude 123 et la branche froide 133 sont raccordées à l'échangeur de chaleur de décroissance métal liquide - métal liquide 181, dans lequel la branche chaude 123 introduit un métal liquide 15 à haute température dans l'échangeur de chaleur métal liquide - air 100 par un vase d'expansion 123a et un métal liquide refroidi dans l'échangeur de chaleur métal liquide - air 100 est introduit dans l'échangeur de chaleur de décroissance métal liquide - métal 20 liquide 181 par la branche froide 133. La description de l'échangeur de chaleur métal liquide - air 100 est remplacée par la description des figures 1 et 2. La figure 4 est une vue conceptuelle d'un système de tuyauterie à circuit fermé 100b, 200b pris en 25 considération par la présente description. En référence à la figure 4, le mouvement de chaleur selon la présente description sera brièvement décrit. La vue conceptuelle de la figure 4 illustre l'échangeur de chaleur métal liquide - air 100, 200, la 30 branche chaude 123, 223, la branche froide 133, 233 et l'échangeur de chaleur de décroissance métal liquide métal liquide (DHX) 181, 281. L'échangeur de chaleur de décroissance métal liquide - métal liquide 181, 281 sert de source de 35 chaleur pour fournir la chaleur. Pendant ce temps, un 3034180 19 fluide caloporteur principal (métal liquide) chauffé par la chaleur fournie s'écoule le long de la branche chaude 123, 223 et est introduit dans l'échangeur de chaleur métal liquide - air 100, 200. L'échangeur de 5 chaleur métal liquide - air 100, 200 sert de dissipateur de chaleur pour décharger la chaleur à l'extérieur afin de réduire la température du métal liquide. Comme cela sera décrit ultérieurement, un métal liquide est refroidi par air qui est un fluide 10 caloporteur secondaire et à nouveau introduit dans l'échangeur de chaleur de décroissance métal liquide métal liquide (DHX) 181, 282 par le biais de la branche froide 133, 233. La figure 5 est une vue conceptuelle illustrant un 15 échangeur de chaleur métal liquide - air 200 selon un autre mode de réalisation de la présente description. La figure 6A est une vue en coupe longitudinale illustrant l'écoulement d'un métal liquide et de l'air sur la figure 5 et la figure 6B est une vue en coupe 20 longitudinale illustrant l'écoulement de l'air sur la figure 5. Pendant ce temps, la figure 7 est une vue en coupe longitudinale de la figure 5. Un échangeur de chaleur métal liquide - air 200 selon un autre mode de réalisation de la présente 25 description sera décrit en référence aux figures 5 à 7. L'échangeur de chaleur métal liquide - air 200 peut comprendre un flasque 210, une chambre supérieure 220, une chambre inférieure 230, un tube d'entrée d'air 240, un tube de sortie d'air 250, un tube interne 260 et un 30 tube de transfert de chaleur 270. Le flasque 210 forme une apparence externe de l'échangeur de chaleur métal liquide - air 200 pour loger différents éléments constitutifs qui seront décrits ci-dessous. Le flasque 210 peut être étendu 35 dans une direction verticale et formé selon une forme 3034180 20 cylindrique pour loger un tube de transfert de chaleur de forme hélicoïdale 270 qui sera décrit ultérieurement, par exemple. Etant donné que différentes trajectoires 5 d'écoulement à travers lesquelles un métal liquide relativement chaud et l'air s'écoulent, sont formées à l'intérieur du flasque 210, le flasque 210 peut résister à de hautes températures, et son extérieur est isolé avec un matériau d'isolation thermique pour 10 transférer la chaleur extraite du tube de transfert de chaleur à travers lequel un métal liquide chaud s'écoule pour que l'air s'écoule seul à travers le premier espace annulaire. La structure permet d'estimer ou de contrôler correctement une quantité d'extraction 15 de chaleur, lorsque cela est nécessaire. La chambre supérieure 220 configurée pour stocker un métal liquide introduit par la branche chaude 223 et le décharger dans le tube de transfert de chaleur 270 qui sera décrit ultérieurement, est couplée à une 20 partie supérieure d'une circonférence interne du flasque 210. La chambre supérieure 220 peut être formée selon une forme annulaire pour fournir un deuxième espace annulaire 225 à l'intérieur de cette dernière, et peut avoir une forme de beignet dans son ensemble. 25 Une surface inférieure de la chambre supérieure 220 peut être configurée avec une plaque tubulaire ayant une pluralité de trous de décharge 237 et une partie d'extrémité du tube de transfert de chaleur 270 qui sera décrit ultérieurement, peut être insérée dans le 30 trou de décharge 237. Le trou de décharge 237 peut être disposé parallèlement à un axe central du flasque 210, mettant ainsi en oeuvre la structure d'un tube droit sans courber une première partie de tube droite 273 couplée au trou de décharge 237. Par conséquent, il 3034180 21 peut être possible d'améliorer la performance de décharge d'un métal liquide. Une surface inférieure de la chambre supérieure 220 est formée avec une plaque tubulaire pour permettre 5 la décharge d'un fluide caloporteur dans une direction descendante, et il s'agit d'une structure préférée par rapport à une structure dans laquelle le fluide caloporteur est déchargé dans une direction latérale de la chambre supérieure 220. Par exemple, étant donné 10 qu'un métal liquide à l'intérieur de la chambre supérieure 220 est déchargé vers le bas, et que le fluide caloporteur n'est pas collecté au niveau d'une partie inférieure à l'intérieur de la chambre supérieure 220 pour permettre la décharge du fluide 15 caloporteur, formant ainsi une structure permettant de réduire la perte de pression du fluide caloporteur. Un métal liquide déchargé par la chambre supérieure 220 est introduit dans le tube de transfert de chaleur 270. Une pluralité de tubes de transfert de 20 chaleur 270 sont formés, et une trajectoire d'écoulement à travers laquelle un métal liquide s'écoule, est formée à l'intérieur de ces derniers, et raccordée à la chambre supérieure 220 et à la chambre inférieure 230 qui seront décrites ultérieurement. La 25 pluralité de tubes de transfert de chaleur 270 sont enroulés dans une direction hélicoïdale à l'intérieur d'un espace annulaire 215 entre une circonférence externe du tube interne 260 et une circonférence interne du flasque 210. 30 La figure 8 est une vue conceptuelle illustrant la configuration détaillée du tube de transfert de chaleur 270. La configuration détaillée du tube de transfert de chaleur 270 sera décrite en référence à la figure 8. Le tube de transfert de chaleur 270 peut 35 comprendre une partie de tube incurvée 271 enroulée 3034180 22 entre une circonférence externe du tube interne 260 et une circonférence interne du flasque 210, une première partie de tube droite 273 étendue à partir d'une partie d'extrémité supérieure de la partie de tube incurvée 5 271 et raccordée à une extrémité inférieure de la chambre supérieure 220 et une seconde partie de tube droite 275 raccordée d'une partie d'extrémité inférieure de la partie de tube incurvée 271 à une extrémité supérieure de la chambre inférieure 230. 10 La partie de tube incurvée 271 peut former une structure consistant à être disposée dans une pluralité de rangées dans une direction faisant face à une circonférence interne du flasque 210 à partir d'une circonférence externe du tube interne 260. En 15 particulier, la partie de tube incurvée 271 peut être mise en oeuvre de sorte que sa rangée impaire est enroulée dans une première direction et sa rangée paire est enroulée dans une seconde direction opposée à la première direction. La première direction peut être une 20 direction dans le sens des aiguilles d'une montre (ou sens inverse des aiguilles d'une montre) et la seconde direction peut être une direction dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (ou dans le sens des aiguilles d'une montre). 25 Un procédé d'enroulement dans lequel chaque rangée est enroulée dans une direction opposée, telle que la structure de la partie de tube incurvée 271, est désigné comme étant un procédé d'enroulement alterné. La partie de tube incurvée 271 disposée dans un procédé 30 d'enroulement alterné peut distribuer la chaleur d'une manière relativement uniforme à l'intérieur du premier espace annulaire 215 par rapport à un procédé dans lequel une pluralité de rangées sont enroulées dans une direction (par exemple, le sens des aiguilles d'une 35 montre). En outre, on peut former un grand nombre de 3034180 23 trajectoires d'écoulement dans l'espace de même dimension pour augmenter une densité de zone de transfert de chaleur. La figure 10 est une vue conceptuelle illustrant 5 une structure de plaque tubulaire de la chambre supérieure et de la chambre inférieure. La figure 11A est une vue conceptuelle illustrant une relation de couplage entre la chambre supérieure 220 et la première partie de tube droite 273 et la 10 figure 11B est une vue conceptuelle illustrant une relation de couplage entre la chambre inférieure 230 et la seconde partie de tube droite 275. Une structure de plaque tubulaire de la chambre supérieure et de la chambre inférieure sera décrite en 15 référence à la figure 10 et une relation de couplage entre la première et la seconde partie de tube droites 273, 275 raccordées à la chambre supérieure 220 et à la chambre inférieure 230 sera décrite en référence aux figures 11A et 11B. 20 La première partie de tube droite 273 est étendue dans une direction ascendante et raccordée à une extrémité inférieure de la chambre supérieure 220 à partir d'une partie d'extrémité supérieure de la partie de tube incurvée 271 dans une pluralité de rangées. Par 25 exemple, la première partie de tube droite 273 peut être formée selon une forme de tube droit sans courbure. Comme décrit ci-dessus, une extrémité inférieure de la chambre supérieure 220 est formée avec une plaque tubulaire et la première partie de tube 30 droite 273 est insérée dans le trou de décharge 237 de la plaque tubulaire. D'autre part, la première partie de tube droite 273 peut être insérée dans le trou de décharge 237 au niveau d'une extrémité inférieure de la chambre 35 supérieure 220 et ensuite couplée à ce dernier par 3034180 24 soudage. Une extrémité au niveau d'un côté, destinée à être insérée dans le trou de décharge 237 de la première partie de tube droite 273, est soudée à une partie arrondie sur une circonférence interne du trou 5 de décharge 237 afin de former une structure dans laquelle un métal liquide est bien déchargé de la chambre supérieure 220 à la première partie de tube droite 273. La seconde partie de tube droite 275 est étendue 10 dans une direction descendante et raccordée à une partie supérieure de la chambre inférieure 230 à partir d'une partie d'extrémité inférieure de la partie de tube incurvée 271 dans une pluralité de rangées. Par exemple, la seconde partie de tube droite 275 peut être 15 formée selon une forme de tube droit sans courbure. Une extrémité supérieure de la chambre inférieure 230 est formée avec une plaque tubulaire ayant une pluralité de trous d'entrée 227, et la seconde partie de tube droite 275 est insérée dans les trous d'entrée 227. Sa 20 structure de plaque tubulaire est illustrée sur la figure 10. Le trou d'entrée 227 peut être formé parallèlement à un axe central du flasque 210 et donc la seconde partie de tube droite 275 couplée au trou d'entrée 227 peut mettre en oeuvre la structure d'un 25 tube droit sans courbure. Par conséquent, il peut être possible d'améliorer la performance d'écoulement d'un métal liquide. D'autre part, la seconde partie de tube droite 275 peut être insérée dans le trou d'entrée 227 au niveau 30 d'une extrémité supérieure de la chambre inférieure 230 et ensuite couplée à ce dernier par soudage. Contrairement à la première partie de tube droite 273 soudée à une partie arrondie sur une circonférence interne du trou de décharge 237, la figure 11B illustre 35 que la seconde partie de tube droite 275 est soudée sur 3034180 25 une surface supérieure de la chambre inférieure 230 par le trou d'entrée 227. Par conséquent, on laisse tomber un métal liquide et il est stocké dans la chambre inférieure 230 par une extrémité inférieure de la 5 seconde partie de tube droite 275. La configuration de la première et de la seconde partie de tube droites 273, 275 réduit la perte de pression du métal liquide pour faciliter l'écoulement de métal liquide à l'intérieur des tubes. 10 D'autre part, le tube interne 260 enroulé par la partie de tube incurvée 271 est installé au centre à l'intérieur du flasque 210. Le tube interne 260 peut être formé selon une forme cylindrique, par exemple, et une structure dans laquelle la surface supérieure et sa 15 surface inférieure sont bouchées, peut être mise en oeuvre, empêchant ainsi l'introduction de l'air, qui est un fluide caloporteur secondaire, dans le tube interne 260. Une pluralité de premiers éléments 263 sont 20 étendus entre une extrémité inférieure du tube interne 260 et une extrémité supérieure du tube d'entrée d'air 240 pour les séparer les uns des autres par une distance prédéterminée le long d'une direction circonférentielle, et un orifice d'évent d'entrée d'air 25 263a configuré pour inhaler l'air dans le premier espace annulaire 215 est formé dans un espace entre la pluralité de premiers éléments 263. En outre, une pluralité de seconds éléments 267 sont étendus entre une extrémité supérieure du tube interne 260 et une 30 extrémité inférieure du tube de sortie d'air 240 pour les séparer par une distance prédéterminée les uns des autres le long d'une direction circonférentielle, et un orifice d'évent de sortie d'air 267a configuré pour décharger l'air dans la seconde trajectoire 3034180 26 d'écoulement 252 est formé dans un espace entre la pluralité de seconds éléments 267. Un élément de commutation (non représenté) peut être installé sur une surface supérieure et une surface 5 inférieure du tube interne 260, et l'élément de commutation peut être couplé à une surface supérieure et une surface inférieure du tube interne par commutation, et ainsi lorsque l'élément de commutation est ouvert, un opérateur peut l'ouvrir et le fermer 10 pour entrer dans le tube interne 260. L'élément de commutation peut être un regard ou un orifice d'entretien. Différents équipements de mesure peuvent être installés pour permettre à l'opérateur de mesurer une température interne du tube interne 260 15 chauffé par un métal liquide à l'intérieur du tube interne 260. En outre, lorsqu'une déformation, une fissure ou similaire se produit sur le tube interne 260 en raison de la chaleur, elle peut être réparée. L'opérateur peut passer à travers l'élément de 20 commutation sur sa surface supérieure et sa surface inférieure pour passer sur une circonférence interne du tube de sortie d'air 250 et lorsque la fissure, la déformation et similaire se produit sur le tube de sortie d'air 250, elle peut être réparée. Par exemple, 25 il est caractérisé en ce que des thermocouples et des dispositifs de mesure de vitesse d'écoulement sont installés à plusieurs points dans une direction de longueur et la direction circonférentielle en association avec leurs températures et leurs mesures de 30 vitesse afin de mesurer et de surveiller la température et la vitesse de l'écoulement d'air. L'élément de commutation peut être couplé par charnière à une surface supérieure et une surface inférieure du tube interne 260 et l'élément de 3034180 27 commutation peut être un regard ou un orifice d'entretien, par exemple. La chambre inférieure 230 est couplée à un côté inférieur sur une circonférence interne du flasque 210 5 et un métal liquide passe d'une partie interne du tube de transfert de chaleur inférieur 275 insérée dans un côté supérieur de la chambre inférieure 230 à la chambre inférieure 230, et un métal liquide bloqué à l'intérieur de la chambre inférieure 230 est déchargé 10 par la branche froide 233. La branche froide 233 peut être couplée à une surface inférieure ou surface latérale de la chambre inférieure 230, comme illustré sur le dessin. La chambre inférieure 230 peut être formée selon 15 une forme annulaire similaire à la chambre supérieure 220 pour fournir un troisième espace annulaire 235 capable d'y loger un métal liquide, et peut avoir une forme de beignet dans son ensemble. Une surface supérieure de la chambre inférieure 230 peut être 20 configurée avec une plaque tubulaire ayant une pluralité de trous d'entrée 227, comme illustré sur la figure 10 et la seconde partie de tube droite 275 précédente peut être insérée dans le trou d'entrée 227. En outre, une partie d'extrémité de la seconde partie 25 de tube droit 275 peut passer à travers et être insérée dans le trou d'entrée 227, et soudée à une surface supérieure de la chambre inférieure 230. Le deuxième et le troisième espace annulaire 225, 235 servent de chambre de sodium. 30 La chambre inférieure 230 est formée de sorte qu'une pluralité de trous d'entrée 227 sont répartis, dans leur ensemble, sur la surface supérieure de cette dernière afin de former une structure pouvant introduire un métal liquide. Etant donné qu'une 35 structure attenante à une circonférence externe du 3034180 28 flasque 210 est formée selon une forme de beignet, et que toute la surface inférieure de l'échangeur de chaleur métal liquide - air 200 est formée conjointement avec le tube d'entrée d'air 240, il peut 5 être possible de former une structure stable par rapport à la chambre inférieure 230 formée uniquement au niveau de son centre inférieur. Le tube d'entrée d'air 240 qui forme une première trajectoire d'écoulement 243 pour introduire l'air, est 10 couplé à un côté interne de la chambre inférieure 230. Le tube d'entrée d'air 240 peut être formé selon une forme cylindrique et au moins une partie de ce dernier est disposée dans un espace entouré par le troisième espace annulaire 235. L'air en tant que fluide 15 caloporteur secondaire est configuré pour refroidir un métal liquide s'écoulant à l'intérieur du tube de transfert de chaleur 270. La première trajectoire d'écoulement 243 introduit l'air extérieur en tant que trajectoire d'écoulement dans une trajectoire 20 ascendante, et l'air inhalé refroidit le métal liquide tout en se déplaçant dans le premier espace annulaire 215 par l'orifice d'évent d'entrée d'air 263a. Le tube d'entrée d'air 240 peut être formé pour s'étendre parallèlement à une direction d'extension du 25 flasque 210, par exemple. Un registre (non représenté) configuré pour réguler un débit d'air inhalé peut être installé sur le tube d'entrée d'air 240. Le registre peut être installé à l'intérieur de la première trajectoire d'écoulement 30 243 pour réguler un débit d'air, qui est un fluide caloporteur secondaire, améliorant ainsi la performance d'extraction de chaleur. Le tube de sortie d'air 250 qui forme une seconde trajectoire d'écoulement 252 pour décharger l'air, est 35 couplé à un côté interne de la chambre supérieure 220 3034180 29 précédente. Au moins une partie du tube de sortie d'air 250 peut être insérée dans le second espace annulaire 225. Le tube de sortie d'air 250 peut comprendre une 5 première partie 253, une deuxième partie 257 et une troisième partie 258. Au moins une partie de la première partie 253 est disposée dans un espace entouré par le deuxième espace annulaire 225, et étendue et formée avec la même section transversale. 10 La première partie 253 du tube de sortie d'air 250 peut être formée pour s'étendre parallèlement à une direction d'extension du flasque 210, par exemple. La deuxième partie 257 peut être étendue dans une direction diagonale à partir d'un côté supérieur de la 15 première partie 253, et disposée pour être amenée en contact avec un côté interne du flasque 210. En référence à la figure 9 ou similaire, la deuxième partie 257 est formée de sorte que sa section transversale augmente au fur et à mesure qu'elle monte, 20 et une telle structure est formée pour diminuer la perte de pression d'air et est avantageuse pour améliorer la performance de refroidissement. Cependant, la deuxième partie 257 peut ne pas être nécessairement limitée à une structure dans laquelle sa section 25 transversale augmente au fur et à mesure qu'elle monte et peut être formée pour s'étendre vers le haut avec la même section transversale. La troisième partie 258 est formée pour se raccorder à une partie supérieure de la deuxième partie 257 afin d'étendre la même section 30 transversale vers une direction ascendante. La figure 12 est une vue conceptuelle illustrant la configuration détaillée d'une bande de support 277. La bande de support 277 sera décrite en référence à la figure 12. 3034180 30 La bande de support 277 peut être installée pour empêcher l'affaissement de la partie de tube incurvé 271 dans une direction descendante entre les parties de tube incurvée 271 du tube de transfert de chaleur 270. 5 La bande de support 277 est disposée d'une manière symétrique en intercalant la partie de tube incurvée 271 pour entourer au moins une partie de la partie de tube incurvée 271. Par exemple, la bande de support 277 peut être formée avec un matériau en acier inoxydable 10 de 10 mm d'épaisseur. La bande de support 277 est formée pour séparer les parties de tube incurvées 271 dans une direction verticale et peut comprendre une partie espacée 279 formée entre une pluralité de parties de surface 15 incurvées 278 et une pluralité de parties de surface incurvées 278 en contact avec une circonférence externe des parties de tube incurvées 271 pour maintenir une distance entre les parties de tube incurvées 271 dans une direction verticale. La figure 12 illustre que les 20 parties de surface incurvées 278 sont formées avec une rainure semi-circulaire ayant une forme du tube de transfert de chaleur 270 et la partie espacée 279 est formée entre la pluralité de parties de surface incurvées 278. 25 La bande de support 277 peut comprendre les parties de surface incurvées 278 et les parties espacées 279 et peut être disposée d'une manière symétrique pour supporter la partie de tube incurvé 271, empêchant ainsi l'affaissement dans une direction 30 descendante dû au poids mort de la partie de tube incurvé 271. En outre, la bande de support 277 permet à la partie de tube incurvée 271 de maintenir une distance même dans une direction horizontale. Une pluralité de bandes de support 277 peuvent 35 être disposées à partir d'une circonférence externe du 3034180 31 tube interne 260 jusqu'à une circonférence interne du flasque 210. En outre, lorsqu'elle est observée depuis sa partie supérieure, la pluralité de bandes de support 277 peuvent être disposées tous les 90 degrés 5 (disposées à 0 degré, 90 degrés, 180 degrés et 270 degrés) du tube de transfert de chaleur 270 ou disposées tous leurs 30 degrés (disposées à 0 degré, 30 degrés, 60 degrés, 90 degrés, 120 degrés, 150 degrés, 180 degrés, 210 degrés, 240 degrés, 10 270 degrés, 300 degrés et 330 degrés) en prenant en considération toute la taille du tube de transfert de chaleur 270 et la charge du tube de transfert de chaleur 270. La bande de support 277 est fabriquée séparément 15 en reproduisant son emplacement et sa forme à l'avance par une conception CAD associée à l'installation du tube de transfert de chaleur 270 et installée ensuite à l'avance pour chaque demi-pièce pendant l'installation du tube de transfert de chaleur 270 pour chaque rangée, 20 et chaque bande de support 277 est installée avec des boulons ou par soudage tout en conservant une distance les unes par rapport aux autres. En outre, une pièce 278a peut être installée entre chaque pièce de la bande de support 277 pour conserver un espace. 25 La figure 13 est une vue conceptuelle illustrant un système d'extraction de chaleur résiduelle d'un réacteur refroidi par métal liquide 200a comprenant un échangeur de chaleur métal liquide - air 200 selon encore un autre mode de réalisation de la présente 30 description. En référence à la figure 13, l'échangeur de chaleur de décroissance métal liquide - métal liquide '281 est disposé sur un bassin de fluide caloporteur d'espace annulaire isolé 284 au niveau d'un côté 35 externe du bassin chaud 282 divisé en une région de 3034180 32 bassin de fluide caloporteur chaud de réacteur 282 et en un cylindre de réacteur 283. Dans ce cas, dans un mode de fonctionnement transitoire dans lequel une pompe de fluide caloporteur 5 de système principal 285 est arrêtée, un métal liquide à haute température passant par le coeur 286 s'écoule le long du cylindre de réacteur 283 et dépasse une extrémité supérieure du cylindre de réacteur 283 et est introduit dans l'échangeur de chaleur de décroissance 10 métal liquide - métal liquide 281 situé dans une région du bassin de fluide caloporteur d'espace annulaire isolé 284. En outre, un métal liquide refroidi tout en passant par l'échangeur de chaleur de décroissance 15 métal liquide - métal liquide 281 est collecté au niveau d'une partie inférieure de la région du bassin de fluide caloporteur d'espace annulaire isolé 284 par une différence de densité de métal liquide, induisant ainsi une stratification de métal liquide locale. 20 Un métal liquide localement stratifié par refroidissement dans la région du bassin de fluide caloporteur d'espace annulaire isolé 284, tel que décrit ci-dessus, est introduit dans l'échangeur de chaleur intermédiaire (IHX) 287, dont une entrée est 25 positionnée dans une position plus basse que celle d'une buse de sortie de l'échangeur de chaleur de décroissance métal liquide - métal liquide 281 par sa buse d'entrée. D'autre part, ici, un ensemble de deux échangeurs 30 de chaleur intermédiaires 287 peut être configuré, et raccordé à un générateur de vapeur (non représenté) situé à l'extérieur du réacteur pour que chaque ensemble extraie la chaleur générée par le coeur de réacteur 289 pendant un fonctionnement normal. 3034180 33 Le métal liquide est introduit dans le bassin de fluide caloporteur froid 288 par une région de faisceau de tubes de transfert de chaleur de l'échangeur de chaleur intermédiaire 287, et circulé à nouveau dans 5 une région du bassin de fluide caloporteur chaud 282 à travers le coeur 286. En d'autres termes, une structure de trajectoire d'écoulement de circulation transitoire configurée pour faire s'écouler un fluide caloporteur à travers le coeur 10 286, le bassin de fluide caloporteur chaud 282, le bassin de fluide caloporteur d'espace annulaire isolé 284, l'échangeur de chaleur intermédiaire (IHX) 287, l'échangeur de chaleur de décroissance métal liquide métal liquide (DHX) 181, le bassin de fluide 15 caloporteur froid 288 et le coeur 286, est formée par le processus précédent. D'autre part, la branche chaude 223 et la branche froide 233 sont raccordées à l'échangeur de chaleur de décroissance métal liquide - métal liquide 281, dans 20 lequel la branche chaude 223 introduit un métal liquide à haute température dans l'échangeur de chaleur métal liquide - air 200 par un vase d'expansion 223a, et un métal liquide refroidi dans l'échangeur de chaleur métal liquide - air 200 est introduit dans l'échangeur 25 de chaleur de décroissance métal liquide - métal liquide 281 par la branche froide 233. La description de l'échangeur de chaleur métal liquide - air 200 sera remplacée par la description des figures 5 à 12. Les configurations et les procédés selon les modes 30 de réalisation décrits ci-dessus ne sont pas applicables, d'une manière limitée, à l'échangeur de chaleur métal liquide - air précédent, ni à un réacteur refroidi par métal liquide comprenant ce dernier, et tout ou partie de chaque mode de réalisation peut être 3034180 34 sélectivement combiné et configuré pour y apporter différentes modifications. De plus, la description détaillée de l'invention précédente peut être un exemple spécifique permettant à 5 l'homme du métier de mettre en oeuvre l'invention en tant que mode de réalisation de la présente description, et le droit du demandeur peut ne pas être nécessairement limité à cela. Le droit du demandeur doit être déterminé selon les revendications jointes. 10 REVENDICATIONS1. Echangeur de chaleur métal liquide - air comprenant : un flasque étendu et formé dans une direction verticale ; une chambre supérieure prévue au niveau d'une partie supérieure d'une circonférence interne du flasque pour loger et décharger un métal liquide 10 introduit par une branche chaude ; une chambre inférieure prévue au niveau d'une partie inférieure d'une circonférence interne du flasque et raccordée à une branche froide pour décharger un métal liquide ; 15 un tube d'entrée d'air configuré pour former une première trajectoire d'écoulement dans une direction ascendante pour inhaler l'air ; un tube de sortie d'air configuré pour former une seconde trajectoire d'écoulement dans une direction 20 ascendante pour décharger l'air ; un tube interne raccordé au tube d'entrée d'air et au tube de sortie d'air ; et une pluralité de tubes de transfert de chaleur enroulés dans une direction hélicoïdale dans un premier 25 espace annulaire entre une circonférence externe du tube interne et une circonférence interne du flasque, et dont les deux parties d'extrémité sont raccordées à la chambre supérieure et à la chambre l'écoulement du métal liquide, 30 dans lequel l'air est inhalé inférieure pour par la première trajectoire d'écoulement et déchargé par la seconde trajectoire d'écoulement pour refroidir un métal liquide à l'intérieur du tube de transfert de chaleur tout en passant par le premier espace annulaire. 3034180 36 2. Echangeur de chaleur métal liquide - air selon la revendication 1, dans lequel la pluralité de tubes de transfert de chaleur comprend : une partie de tube incurvée disposée et enroulée 5 dans une pluralité de rangées dans une direction faisant face à une circonférence interne du flasque à partir d'une circonférence externe du tube interne afin d'augmenter la densité de zone de transfert de chaleur ; une première partie de tube droite étendue à partir d'une partie d'extrémité supérieure de la partie de tube incurvée, et raccordée à une extrémité inférieure de la chambre supérieure ; et une seconde partie de tube droite étendue à partir 15 d'une partie d'extrémité inférieure de la partie de tube incurvée, et raccordée à une extrémité supérieure de la chambre inférieure. 3. Echangeur de chaleur métal liquide - air selon 20 la revendication 2, dans lequel une surface inférieure de la chambre supérieure est configurée avec une plaque tubulaire ayant une pluralité de trous de décharge, et la première partie de tube droite est insérée dans le trou de décharge pour décharger un métal liquide. 25 4. Echangeur de chaleur métal liquide - air selon la revendication 3, dans lequel la première partie de tube droite est couplée au trou de décharge par soudage. 30 5. Echangeur de chaleur métal liquide - air selon la revendication 4, dans lequel une partie d'extrémité de la première partie de tube droite est disposée sur une circonférence interne du trou de décharge pour 3034180 37 améliorer la performance d'écoulement d'un métal liquide. 6. Echangeur de chaleur métal liquide - air selon 5 la revendication 2, dans lequel une surface supérieure de la chambre inférieure est configurée avec une plaque tubulaire ayant une pluralité de trous d'entrée et la seconde partie de tube droite est insérée dans le trou d'entrée pour introduire un métal liquide. 10 7. Echangeur de chaleur métal liquide - air selon la revendication 6, dans lequel la seconde partie de tube droite est couplée au trou d'entrée par soudage. 8. Echangeur de chaleur métal liquide - air selon la revendication 7, dans lequel une partie d'extrémité de la seconde partie de tube droite est disposée pour passer à travers le trou d'entrée pour améliorer la performance d'écoulement d'un métal liquide. 9. Echangeur de chaleur métal liquide - air selon la revendication 2, dans lequel la partie de tube incurvée est mise en oeuvre avec un procédé d'enroulement alterné dans lequel sa rangée impaire est enroulée dans une première direction et sa rangée paire est enroulée dans une seconde direction opposée à la première direction afin de réduire une résistance de transfert de chaleur de l'air passant par le premier espace annulaire. 10. Echangeur de chaleur métal liquide - air selon la revendication 3 ou 6, dans lequel le trou de décharge et le trou d'entrée sont disposés parallèlement à un axe central du flasque. 3034180 38 11. Echangeur de chaleur métal liquide - air selon la revendication 2, dans lequel une bande de support configurée pour entourer une partie de la partie de tube incurvée est installée sur la partie de tube 5 incurvée pour empêcher l'affaissement dans une direction descendante dû au poids mort de la pluralité de parties de tubes incurvées, et empêcher l'isolation de la pluralité de parties de tube incurvées dans le premier espace annulaire. 10 12. Echangeur de chaleur métal liquide - air selon la revendication 11, dans lequel la bande de support comprend : une pluralité de parties de surface incurvées 15 formées pour être séparées les unes des autres le long d'une direction verticale, et amenées en contact avec une circonférence externe de la partie de tube incurvé ; et une partie espacée formée entre la pluralité de 20 parties de surface incurvées pour maintenir une distance entre les parties de tube incurvées dans une direction verticale. 13. Echangeur de chaleur métal liquide - air selon 25 la revendication 1, dans lequel une pluralité de premiers éléments sont étendus entre une extrémité inférieure du tube interne et une extrémité supérieure du tube d'entrée d'air pour les séparer l'une de l'autre par une distance prédéterminée le long d'une 30 direction circonférentielle et un orifice d'évent d'entrée d'air configuré pour inhaler l'air dans le premier espace annulaire, est formé dans un espace entre la pluralité de premiers éléments, et une pluralité de seconds éléments sont étendus 35 entre une extrémité supérieure du tube interne et une 3034180 39 extrémité inférieure du tube de sortie d'air pour les séparer par une distance prédéterminée l'une de l'autre le long d'une direction circonférentielle, et un orifice d'évent de sortie d'air configuré pour 5 décharger l'air dans la seconde trajectoire d'écoulement est formé dans un espace entre la pluralité de seconds éléments. 14. Echangeur de chaleur métal liquide - air selon 10 la revendication 1, dans lequel la chambre supérieure est formée selon une forme annulaire pour fournir un deuxième espace annulaire à l'intérieur de cette dernière, et la chambre inférieure est formée selon une forme 15 annulaire pour fournir un troisième espace annulaire à l'intérieur de cette dernière. 15. Echangeur de chaleur métal liquide - air selon la revendication 14, dans lequel au moins une partie du 20 tube d'entrée d'air est disposée dans un espace entouré par le troisième espace annulaire. 16. Echangeur de chaleur métal liquide - air selon la revendication 14, dans lequel le tube de sortie 25 d'air comprend : une première partie sur laquelle au moins une partie de cette dernière est disposée dans un espace entouré par le deuxième espace annulaire et étendue et formée avec la même section transversale ; et 30 une seconde partie dont la section transversale augmente au fur et à mesure qu'elle monte pour diminuer la perte de pression d'air sur la seconde trajectoire d'écoulement. 3034180 17. Echangeur de chaleur métal liquide - air selon la revendication 1, dans lequel un registre configuré pour réguler un débit de l'air inhalé est installé sur le tube d'entrée d'air. 5 18. Echangeur de chaleur métal liquide - air selon la revendication 1, dans lequel le tube interne a une structure dans laquelle son extrémité supérieure et son extrémité inférieure sont bouchées pour empêcher 10 l'entrée de l'air dans le tube interne. 19. Echangeur de chaleur métal liquide - air selon la revendication 18, dans lequel un élément de commutation configuré pour permettre la commutation est 15 installé au niveau d'une extrémité supérieure et au niveau d'une extrémité inférieure du tube interne. 20. Système d'extraction de chaleur résiduelle d'un réacteur refroidi par métal liquide, le système 20 d'extraction de chaleur résiduelle comprenant : un bassin de fluide caloporteur chaud configuré pour introduire un métal liquide qui est passé par le coeur d'un réacteur nucléaire ; un échangeur de chaleur de décroissance métal 25 liquide - métal liquide (DHX) pour refroidir un métal liquide introduit par le bassin de fluide caloporteur chaud ; un échangeur de chaleur métal liquide - air selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, prévu dans 30 une position plus haute que l'échangeur de chaleur de décroissance métal liquide - métal liquide ; une branche chaude configurée pour introduire un métal liquide déchargé de l'échangeur de chaleur de décroissance métal liquide - métal liquide à 3034180 41 l'échangeur de chaleur de refroidissement métal liquide - air ; une branche froide configurée pour introduire un métal liquide refroidi dans l'échangeur de chaleur de 5 refroidissement métal liquide - air, dans l'échangeur de chaleur de décroissance métal liquide - métal liquide ; un échangeur de chaleur intermédiaire (IHX) raccordé au bassin de fluide caloporteur chaud afin de 10 former une trajectoire d'écoulement de refroidissement ; un bassin de fluide caloporteur froid pour introduire un métal liquide qui est passé par l'échangeur de chaleur intermédiaire ; et 15 une constitution de trajectoire d'écoulement pour la circulation du métal liquide.