[0001] L'invention concerne un échangeur de chaleur comportant un faisceau de tubes cintrés
en U et des barres antivibratoires entre les parties cintrées des tubes. L'invention
s'applique notamment à un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous
pression.
[0002] Les générateurs de vapeur des réacteurs nucléaires à eau sous pression comportent
des tubes cintrés en U présentant deux branches droites parallèles serties à leurs
extrémités dans une plaque tubulaire.
[0003] Les extrémités des tubes étant engagées dans des ouvertures traversant la plaque
tubulaire, régulièrement réparties selon une répartition rectangulaire ou triangulaire,
les tubes du faisceau sont ainsi maintenus dans une disposition régulière dans laquelle
les branches droites sont toutes parallèles entre elles et les tubes disposés suivant
des nappes planes parallèles entre elles dans chacune desquelles les parties cintrées
des tubes présentent des rayons de courbure décroissants de l'extérieur vers l'intérieur
de la nappe.
[0004] Les parties courbes des tubes de chacune des nappes du faisceau présentent des rayons
de courbure différents et sont juxtaposées de manière à constituer une structure de
forme sensiblement hémisphérique appelée chignon, à la partie supérieure du faisceau
du générateur de vapeur.
[0005] Pendant le fonctionnement du générateur de vapeur, de l'eau sous pression à haute
température circule dans les tubes du faisceau et de l'eau alimentaire est amenée
au contact de la surface extérieure d'échange des tubes le long desquels elle se déplace
dans la direction verticale en s'échauffant puis en se vaporisant, pour ressortir
sous forme de vapeur à la partie supérieure du générateur de vapeur.
[0006] La circulation des fluides au contact des tubes peut provoquer des vibrations qui
sont susceptibles d'entraîner des détériorations des tubes si ceux-ci ne sont pas
maintenus de manière efficace.
[0007] La partie droite des tubes est engagée dans des entretoises situées à des distances
régulières les unes des autres suivant la hauteur du faisceau. Ces parties droites
sont donc maintenues de manière efficace par des éléments rigides. Les parties courbes
des tubes du faisceau constituant le chignon doivent également être maintenues et
l'on utilise généralement pour cela des barres antivibratoires qui sont intercalées
chacune entre deux nappes de tubes adjacentes du faisceau et disposées suivant des
directions sensiblement radiales du chignon. Ces barres antivibratoires comme décrites
par exemple dans le brevet US-A-3.007.679 sont généralement reliées deux à deux à
leurs extrémités à l'intérieur du chignon et placées de manière angulaire pour constituer
dès structures en forme de V.
[0008] Les extrémités extérieures des barres antivibratoires opposées à leur partie centrale
sont saillantes par rapport aux tubes constituant la couche externe du chignon et
sont reliées entre elles par des moyens de liaison assurant le maintien des barres
antivibratoires.
[0009] On a proposé divers moyens de liaison des extrémités extérieures des barres antivibratoires
utilisant des éléments de fixation placés au-dessus de la surface supérieure du chignon.
[0010] On a d'abord proposé comme par exemple dans le brevet US-A-3.007.679 de souder les
extrémités des barres antivibratoires sur des éléments courbes appelés épingles disposés
suivant des plans méridiens du chignon.
[0011] La fixation des barres antivibratoires mettant en oeuvre des soudures qui doivent
être effectuées au voisinage des tubes du faisceau crée un risque de détériorations
au niveau des tubes.
[0012] On a donc proposé des dispositifs de liaison mécanique permettant de relier les extrémités
extérieures des barres antivibratoires à des pièces de fixation telles que des anneaux
de retenue disposées au-dessus de la surface extérieure du chignon.
[0013] Dans le brevet FR 2 644 281 déposé par FRAMATOME, on a prévu d'installer des arceaux
de forme sensiblement semi-circulaire sur lesquels sont fixées des potences perpendiculaires
aux arceaux et disposées en face de chaque extrémité de barre antivibratoire. Un système
mécanique permet de relier les extrémités de chaque barre antivibratoire à la potence
correspondante.
[0014] On a également proposé des dispositifs de liaison mécanique permettant de relier
les extrémités extérieures des barres antivibratoires par des liaisons mécaniques
disposées de manière à regrouper des ensembles successifs d'extrémités de barres antivibratoires.
[0015] Dans le FR-A-2.664.965, déposé par FRAMATOME, on a proposé un dispositif de calage
comportant des moyens de liaison entre les extrémités extérieures de barres antivibratoires
disposées suivant des ensembles d'au moins deux barres dans lesquels les barres sont
alignées et comportent des ouvertures traversantes alignées dont l'une est taraudée.
Les moyens de liaison des barres antivibratoires comportent une broche qui est introduite
dans les ouvertures alignées de l'ensemble de barres antivibratoires et dans l'alésage
d'entretoises qui sont intercalées chacune entre deux barres antivibratoires successives.
La broche qui comporte une extrémité filetée est vissée dans l'ouverture taraudée
d'une barre antivibratoire située à l'extrémité de la rangée. La broche est également
solidaire d'un élément de blocage en rotation qui peut être soudée sur une entretoise.
Un tel dispositif présente des avantages par rapport aux dispositifs mécaniques connus
antérieurement mais nécessite l'utilisation de broches dont la longueur est adaptée
au nombre de barres et à la longueur de la rangée de barres antivibratoires dont les
extrémités sont assemblées entre elles. Dans certains cas, il est nécessaire d'utiliser
une broche de grande longueur, ce qui peut présenter des inconvénients en ce qui concerne
les conditions de pose et la résistance mécanique de la broche.
[0016] Dans le brevet FR 93/12.514, déposé par FRAMATOME, on a proposé un dispositif de
calage antivibratoire comportant des moyens de liaison entre les extrémités extérieures
des barres antivibratoires disposés suivant des ensembles d'au moins deux barres dans
lesquels les barres sont alignées et comportent des ouvertures traversantes alignées.
Les moyens de liaison entre les extrémités des barres antivibratoires comportent une
vis dont la tête est destinée à venir en appui sur une première barre antivibratoire
et dont la tige filetée est vissée dans une entretoise. L'entretoise est fixée soit
dans une seconde entretoise, soit dans un élément de fixation taraudé, par une partie
filetée. Les parties filetées de la vis et de l'entretoise traversent les barres antivibratoires
au travers des ouvertures alignées.
[0017] L'inconvénient de ces dispositifs antivibratoires qui viennent d'être cités, est
qu'ils possèdent un grand nombre d'éléments mécaniques à assembler, ce qui allonge
le temps de montage et crée un risque de dispersion de certains éléments au cours
du montage, au cours du fonctionnement et pendant les opérations de maintenance.
[0018] Le but de l'invention est donc de proposer un échangeur de chaleur comprenant un
faisceau de tubes cintrés en U de manière à présenter deux branches droites et une
partie courbe entre les deux branches droites, les tubes du faisceau étant situés
dans une disposition régulière dans laquelle les branches droites sont toutes parallèles
entre elles et les tubes disposés suivant des nappes planes parallèles entre elles,
une enveloppe de faisceau entourant le faisceau de tubes, une pluralité de barres
antivibratoires intercalées entre les nappes adjacentes des tubes dans leur partie
courbe, de manière à présenter une extrémité à l'extérieur du faisceau et des moyens
de liaison entre les parties d'extrémité extérieures des barres antivibratoires suivant
une pluralité d'ensembles d'au moins deux barres dans lesquels les barres sont alignées,
conçus de manière à limiter le nombre de pièces de liaison et à en faciliter le montage.
[0019] Dans ce but, les moyens de liaison comportent pour chacun des ensembles de barres
antivibratoires alignées :
- un peigne possédant des encoches aptes à recevoir les extrémités des barres antivibratoires,
- un couvercle de peigne destiné à fermer les espaces constitués par les encoches,
- des moyens de fixation du couvercle sur le peigne.
[0020] Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple
non limitatif, en se référant aux figures jointes en annexe, un générateur de vapeur
d'un réacteur nucléaire à eau sous pression et un dispositif de calage selon l'invention
associé à ce générateur de vapeur.
[0021] La figure 1 est une vue en élévation avec coupe partielle par un plan vertical d'un
générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression.
[0022] La figure 2 est une vue en coupe schématique de la partie supérieure du chignon dans
un plan perpendiculaire à celui de la figure 1.
[0023] La figure 3A est une vue en coupe détaillée de la figure 1 montrant les extrémités
des barres antivibratoires sur une partie du chignon avec une représentation schématique
des moyens de liaison dans le cas d'un générateur de vapeur ayant un réseau de tubes
à pas carrés.
[0024] La figure 3B est une vue analogue à la vue de la figure 3A, dans le cas d'un générateur
de vapeur ayant un faisceau de tubes à pas triangulaires.
[0025] La figure 4 est une vue en perspective d'une partie du dispositif de supportage des
tubes selon l'invention montrant les moyens de liaison et le dispositif anti-envol.
[0026] La figure 4A est une vue de détail d'un patin d'appui des moyens de liaison sur un
tube.
[0027] La figure 5 est une vue en perspective d'un détail du dispositif de supportage des
tubes.
[0028] La figure 5A est une vue en coupe d'un détail du peigne central.
[0029] La figure 6 est une vue en coupe montrant le dispositif anti-envol.
[0030] Sur la figure 1, on voit un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous
pression désigné de manière générale par le repère 1.
[0031] Le générateur de vapeur comporte une enveloppe externe 2 représentant une partie
inférieure 2a ayant la forme d'une virole cylindrique dans laquelle est disposé le
faisceau de tubes 3 du générateur de vapeur, à l'intérieur d'une enveloppe de faisceau
4. La partie supérieure 2b de l'enveloppe 2 du générateur de vapeur 1 présente un
diamètre supérieur au diamètre de la partie inférieure 2a et renferme des moyens de
séparation et de séchage de la vapeur produite au contact du faisceau 3.
[0032] La partie d'extrémité inférieure de la virole 2a de l'enveloppe 2 est solidaire d'une
plaque tubulaire 5 de forte épaisseur qui est traversée par des ouvertures dans lesquelles
les tubes du faisceau 3 sont introduits et fixés par soudage et sertissage (mécanique
ou hydraulique par exemple). Sur la plaque tubulaire 5 est également fixée, à l'opposé
de la virole 2a de l'enveloppe 2, une enveloppe hémisphérique 6 délimitant la boîte
à eau du générateur de vapeur en deux parties séparées par une cloison 7.
[0033] Chacune des deux parties de la boîte à eau est reliée par une tubulure au circuit
primaire du réacteur nucléaire dans lequel circule l'eau sous pression de refroidissement
du coeur du réacteur.
[0034] Le faisceau 3 est constitué par des tubes 10 qui sont cintrés et présentent une forme
en U. Chacun des tubes 10 comporte deux branches rectilignes 10a, 10b et une partie
courbe sensiblement semi-circulaire 10c entre les branches droites 10a et 10b.
[0035] Les extrémités des branches 10a et 10b sont engagées et serties dans des ouvertures
traversant la plaque tubulaire 5, de part et d'autre de la cloison 7.
[0036] Les branches droites 10a, 10b des tubes 10 du faisceau sont également engagées dans
des ouvertures traversant des plaques entretoises 8 disposées de manière espacée suivant
la hauteur du faisceau. Le réseau d'ouvertures de chacune des plaques entretoises
reproduit le réseau d'ouvertures de la plaque tubulaire 5, de manière que les branches
10a et 10b soient maintenues dans des dispositions parallèles.
[0037] De plus, le réseau d'ouvertures de la plaque tubulaire 5 et des plaques entretoises
8 comporte des rangées rectilignes dans lesquelles sont engagées les branches droites
de tubes 10 dont la partie cintrée 10c présente un rayon de courbure décroissant de
l'extérieur vers l'intérieur du faisceau. Les tubes du faisceau constituent ainsi
des nappes successives 12 qui sont visibles en particulier sur la figure 2. Dans chacune
des nappes, les rayons de courbure des parties cintrées 10c ou cintres des tubes sont
décroissants de l'extérieur vers l'intérieur, c'est-à-dire de haut en bas ; de plus,
le rayon de courbure du tube externe de la nappe présentant le rayon de courbure maximal
décroît de la partie centrale interne vers l'extérieur du faisceau.
[0038] De ce fait, le chignon 9 constitué par les cintres 10c juxtaposés des tubes 10 présente
une forme sensiblement hémisphérique. Les réseaux d'ouvertures d'engagement des tubes
de la plaque tubulaire 5 et des plaques entretoises 8 sont interrompus à la partie
centrale des plaques suivant une direction diamétrale, de manière à délimiter un espace
libre ou rue d'eau 11 à la partie centrale du faisceau entre les branches des tubes
ayant les plus faibles rayons de courbure sous les petits cintres qui sont alignés
suivant la direction diamétrale de la rue d'eau 11.
[0039] Le générateur de vapeur 1 comporte un tore 13 disposé au-dessus de la partie supérieure
de l'enveloppe de faisceau 4 dans laquelle est placé le chignon 9.
[0040] Lorsque le générateur de vapeur est en fonctionnement, de l'eau sous pression de
refroidissement du réacteur pénètre dans l'un des compartiments de la boîte à eau
de manière à être répartie à l'intérieur des branches 10a des tubes 10 du faisceau
débouchant dans ce compartiment d'entrée. L'eau sous pression circule à l'intérieur
des tubes pour ressortir dans le second compartiment de la boîte à eau par les secondes
branches 10b des tubes 10. L'eau récupérée à la sortie des tubes du faisceau est renvoyée
à la cuve du réacteur nucléaire par l'intermédiaire d'une conduite du circuit primaire.
[0041] L'eau d'alimentation introduite dans l'enveloppe du générateur de vapeur 2 par le
tore d'alimentation 13 circule de haut en bas dans un espace annulaire ménagé entre
l'enveloppe de faisceau 4 et l'enveloppe externe 2 du générateur de vapeur puis pénètre
à l'intérieur de l'enveloppe de faisceau 4 pour venir en contact avec les tubes 10
au-dessus de la face supérieure de la plaque tubulaire 5. L'eau d'alimentation circule
de bas en haut à l'intérieur du faisceau, au contact des tubes et s'échauffe puis
se vaporise par échange thermique avec de l'eau sous pression circulant à l'intérieur
des tubes. La vapeur formée au contact des tubes du faisceau est envoyée dans la partie
supérieure 2b du générateur de vapeur pour être séchée puis évacuée par l'extrémité
supérieure 14 du générateur de vapeur.
[0042] Les tubes du faisceau à l'intérieur de chacune des nappes planes de tubes 12 sont
placés de manière à présenter un certain écartement et les nappes sont également disposées
les unes par rapport aux autres, avec un certain écartement. L'eau d'alimentation
du générateur de vapeur peut ainsi circuler en contact avec toute la surface externe
des tubes.
[0043] L'eau en circulation à grande vitesse en contact avec la surface des tubes engendre
des vibrations de ces tubes 10 dont les branches droites sont parfaitement maintenues
par les plaques entretoises 8.
[0044] Pour assurer le maintien des cintres 10c des tubes, à l'intérieur du chignon 9, on
dispose des barres antivibratoires 15 dans chacun des espaces libres entre deux nappes
adjacentes 12, de manière que les branches des barres antivibratoires soient placées
dans des directions radiales et que deux branches successives suivant le contour des
cintres 10c fassent entre elles un angle sensiblement constant.
[0045] On dispose généralement entre deux nappes adjacentes 12 du faisceau, trois barres
antivibratoires 15 en forme de V comportant dans leur ensemble six branches placées
avec une répartition angulaire sensiblement constante.
[0046] Les extrémités extérieures 15b des branches des barres antivibratoires sont saillantes
par rapport à la surface supérieure du chignon et permettent de réaliser la fixation
des barres antivibratoires.
[0047] Par la suite, on désignera par barre antivibratoire une branche quelconque d'un ensemble
15 en forme de V.
[0048] Sur les figures 3A et 3B, on a représenté dans une vue en coupe des nappes de tubes
dans leur partie supérieure, une partie d'un ensemble de calage suivant l'invention,
dans le cas d'un faisceau de tubes maintenus dans une disposition à réseau à mailles
carrées et dans le cas d'un faisceau de tubes maintenus dans une disposition à réseau
à mailles triangulaires, respectivement.
[0049] Les tubes du faisceau sont maintenus dans une disposition en réseau régulier par
les ouvertures de la plaque tubulaire 5 et par les ouvertures de traversée des plaques-entretoises
8 qui comportent des réseaux d'ouvertures analogues.
[0050] La disposition des tubes dans le cas d'un réseau à mailles triangulaires se traduit
en particulier par un espace entre les nappes successives de tubes plus faible que
dans le cas d'un réseau à mailles carrées.
[0051] Le dispositif suivant l'invention s'applique aussi bien dans le cas d'un réseau de
tubes serrés à mailles triangulaires que dans le cas d'un réseau à mailles carrées.
[0052] Sur les figures 3A et 3B, les éléments correspondants portent les mêmes repères avec
toutefois le signe
' (prime) dans le cas des éléments de la figure 3B relative à un réseau à mailles triangulaires.
[0053] Sur les figures 3A et 3B, on a représenté les tubes 10 ou 10' du réseau de tubes
constituant les couches externes du chignon du générateur de vapeur.
[0054] Les tubes 10 ou 10' constituent des nappes successives parallèles entre lesquelles
sont intercalées les barres antivibratoires 15 ou 15'.
[0055] Dans la partie du faisceau de tubes du générateur de vapeur constituant le chignon,
les nappes de tubes sont constituées par les parties supérieures cintrées des tubes
juxtaposés et de rayons décroissants depuis l'extérieur vers l'intérieur du chignon.
[0056] Les barres antivibratoires 15 comportent des extrémités 15b saillantes à l'extérieur
du chignon et disposées dans l'alignement l'une de l'autre pour constituer des alignements
de longueur variable.
[0057] Les extrémités saillantes 15b des barres antivibratoires sont reliées entre elles
par des moyens de liaison 20 permettant d'assurer la liaison de deux ou d'un plus
grand nombre de barres antivibratoires constituant un ensemble de barres alignées.
[0058] De même, les parties d'extrémité des barres antivibratoires 15' intercalées entre
les nappes de tubes disposées suivant un réseau à mailles triangulaires comme représenté
sur la figure 3B peuvent être reliées par l'intermédiaire de moyens de liaison 20'
permettant de relier entre elles les extrémités d'un ensemble de deux ou d'un plus
grand nombre de barres antivibratoires.
[0059] On va maintenant se reporter à la figure 4 pour décrire les moyens de liaison 20
d'un dispositif de calage suivant l'invention permettant de relier entre elles les
extrémités des barres antivibratoires 15.
[0060] Chacun des moyens de liaison 20 est constitué d'une pièce allongée 21 appelée peigne
et comportant des encoches 21a, d'une barrette de fermeture constituant le couvercle
22 destinée à venir se positionner sur les encoches 21a, et des moyens de fixation
du couvercle sur le peigne constitués par une ou plusieurs vis 23. Les encoches 21a
sont dimensionnées de façon à recevoir les extrémités des barres antivibratoires 15.
Un peigne 21 comporte au moins deux encoches pour permettre la liaison des barres
antivibratoires. Le peigne central qui se trouve être le plus important peut comporter
jusqu'à trente encoches.
[0061] Afin d'améliorer le maintien des extrémités des barres antivibratoires 15 dans les
moyens de liaison 20, on utilise préférentiellement des barres antivibratoires 15
possédant des encoches dans leur partie d'extrémité. Les encoches des barres antivibratoires
15 sont positionnées en regard de l'encoche du peigne de manière à venir s'emboîter
sur le fond de l'encoche du peigne, ce qui assure le maintien efficace de l'extrémité
de la barre antivibratoire sur les moyens de liaison 20. Dans tous les cas, la profondeur
et la largeur des encoches du peigne sont dimensionnées de manière que la section
de la barre antivibratoire 15 située dans l'encoche 21a du peigne vienne approximativement
remplir la dite encoche.
[0062] Le peigne 21 comporte un ou plusieurs trous taraudés aménagés entre les encoches
sur la face où se situent les ouvertures des encoches et destinés à recevoir les vis
de liaison 23.
[0063] Le couvercle 22 a la forme d'une barre allongée et comporte un ou plusieurs trous
pour le passage des vis de liaison 23.
[0064] Lorsque les barres antivibratoires dont les extrémités sont alignées, sont introduites
dans les encoches 21a du peigne 21, le couvercle est fixé au-dessus des dites encoches
au moyen des vis 23 qui sont introduites dans les trous taraudés du peigne. Un ou
deux points de soudure entre la tête de chaque vis 23 et le couvercle 22 du peigne
21 assurent le blocage des vis 23 en rotation.
[0065] Enfin certains peignes possèdent des trous taraudés complémentaires aménagés dans
la face où se situent les ouvertures des encoches et également dans la face d'extrémité
des dits peignes, comme il sera expliqué plus loin.
[0066] Afin d'assurer le bon positionnement des moyens de liaison 20 et des barres antivibratoires
15 par rapport aux tubes 10 du faisceau et plus particulièrement par rapport au chignon
9, des butées 24 composées d'un patin 25, d'un cavalier 26 et d'une vis 27, sont installés
sur les peignes et viennent prendre appui sur certains tubes 10 situés vers l'extérieur
du chignon 9. Le dessin détaillé de la butée 24 est représenté sur la figure 4A.
[0067] Le patin 25 a la forme d'une petite plaque allongée, il possède un profil arrondi
25a en creux de la taille du profil extérieur d'un tube 10, ce profil arrondi représente
la surface d'appui sur le tube ; la largeur de la dite butée est légèrement supérieure
au diamètre d'un tube excepté sur une partie où la butée possède deux évidements 25b
; la dite butée possède un trou oblong entre les deux évidements, disposé dans le
sens de la longueur afin de permettre le réglage de la position de la butée au cours
du montage.
[0068] Le cavalier 26 a une section en forme de U renversé, sa longueur est sensiblement
celle des évidements du patin 25, il est équipé d'un trou oblong et se positionne
sur le patin 25, au niveau des évidements.
[0069] La vis 27 assure la fixation du patin 25 et du cavalier 26 sur le peigne 21 par vissage
dans un trou taraudé existant sur le peigne.
[0070] Une soudure entre le cavalier 26 et le peigne 21 assure le positionnement définitif
du patin 25. Un point de soudure entre la tête de vis 27 et le cavalier 26 assure
l'indesserabilité de la vis 27.
[0071] Les moyens de liaison 20 reliant les extrémités des barres antivibratoires 15 situées
dans un même plan méridien du chignon sont tous solidaires les uns des autres par
le fait que deux moyens de liaison 20 successifs emprisonnent une extrémité 15b de
barre antivibratoire 15 commune qui se trouve donc insérée dans deux peignes 21 successifs.
[0072] Dans le cas où les peignes 21 ont un nombre d'encoches suffisant, on utilisera de
préférence deux extrémités de barres antivibratoires 15 en commun, insérées dans deux
moyens de liaison successifs afin d'obtenir une meilleure rigidité de l'ensemble.
[0073] Les extrémités de barres antivibratoires 15 reliées à deux moyens de liaison successifs
possèdent alors deux encoches pour être insérées dans les encoches des deux peignes
successifs.
[0074] Lorsque tous les moyens de liaison 20 sont installés, toutes les extrémités 15b des
barres antivibratoires 15 sont positionnées dans une ou deux encoches des peignes
21.
[0075] Dans le cas courant où l'on dispose trois barres antivibratoires 15 en forme de V
d'ouvertures différentes, mais identiques entre chaque nappe de tubes, on relie ainsi
six ensembles d'extrémités de barres antivibratoires 15 disposés sensiblement selon
des méridiens du chignon dans des plans perpendiculaires au plan des nappes planes
12. L'ensemble des moyens de liaison 20 d'un même méridien est appelé ensemble de
liaison des extrémités. Chacun de ces ensembles de liaison des extrémités est solidaire
d'un autre ensemble de liaison des extrémités situé sur les barres antivibratoires
de même ouverture, mais il est indépendant des 4 autres ensembles de liaison des extrémités.
[0076] Afin d'assurer la liaison entre tous les ensembles de liaison des extrémités, on
installe des arceaux 30 disposés selon des parallèles de la forme hémisphérique du
chignon, disposés à l'extérieur du chignon 9 et reliant entre eux les différents ensembles
de liaison des extrémités.
[0077] La liaison entre les arceaux 30 et les moyens de liaison 20 est réalisé par le fait
que chaque arceau est relié à un peigne 21 de chaque ensemble de liaison des extrémités.
La liaison entre un arceau 30 et un peigne 21 est réalisée par une vis 31 traversant
l'arceau 30 dans lequel un trou a été aménagé et venant se visser dans le trou taraudé
situé dans la face d'extrémité du peigne 21 et décrit précédemment.
[0078] On disposera par exemple sept arceaux 30 pour maintenir en un ensemble rigide toutes
les extrémités des barres antivibratoires. Les différents arceaux 30 sont de rayons
différents selon leur emplacement au-dessus du chignon.
[0079] Il peut exister un arceau 30 central de plus grand rayon situé dans le plan de la
figure 2, sa liaison avec le peigne 21 central de chaque ensemble de liaison des extrémités
s'effectue au milieu du dit peigne.
[0080] En se référant à la figure 5, on a représenté la liaison entre un peigne central
21 et l'arceau 30 central.
[0081] Le mise en place des tubes du faisceau et des barres antivibratoires peut être réalisé
selon le procédé décrit dans le brevet FR-A-2 603 364 de la société FRAMATOME. Selon
ce procédé les tubes sont montés par nappes successives à partir de la nappe la plus
importante située au centre selon le plan de la figure 1 vers les nappes de tailles
décroissantes et en intercalant au fur et à mesure les barres antivibratoires, lorsque
la moitié du faisceau est montée, on effectue la rotation à 180° du générateur de
vapeur selon son axe alors situé en position horizontale et on monte l'autre moitié
du faisceau en repartant de la nappe la plus grande dimension vers les nappes de tailles
décroissantes.
[0082] Afin de pouvoir installer l'arceau 30 central et le peigne 21 central, on dispose
d'un peigne central composé de deux demi-peignes dont l'assemblage longitudinal est
effectué par un montage genre queue d'aronde tel que représenté sur la figure 5A.
Chaque demi-peigne est équipé d'une console support 28 qui vient se visser avec le
couvercle 22 du peigne.
[0083] Lorsque l'on démarre la phase de montage des tubes de la deuxième moitié des tubes,
on encastre le deuxième demi-peigne sur le premier demi-peigne à l'aide de la queue
d'aronde.
[0084] Les consoles support 28 sont montées avec les couvercles de chaque demi-peigne et
possèdent un trou taraudé pour recevoir une vis de fixation. L'arceau est équipé de
pattes 29 qui viennent se fixer au moyen d'une vis de fixation, traversant la patte
et venant se visser dans le trou taraudé des consoles support 28.
[0085] En se référant à présent aux figures 4 et 6, on voit que l'ensemble du dispositif
de calage antivibratoire constitué par les barres antivibratoires 15, les ensembles
de liaison des extrémités et les arceaux 30, est maintenu par un dispositif anti envol.
[0086] En effet, le dispositif de calage précédemment décrit peut se déplacer dans son ensemble
entre les nappes de tubes. Le positionnement initial du dispositif réalisé lors du
montage pourrait être amené à se modifier notamment lors du fonctionnement du générateur
de vapeur. Ainsi que cela a été indiqué dans l'exposé de l'invention des dispositifs
avec étriers anti envol retenus par les tubes ou avec un rail sur la plaque entretoise
située près du chignon ont été utilisés.
[0087] Dans le cas de la présente invention, on utilise des supports 40 fixés sur l'enveloppe
de faisceau 4 et reliés au dispositif de calage antivibratoire.
[0088] Le dispositif anti-envol dont nous allons faire la description pourrait être utilisé
avec un dispositif de calage antivibratoire différent de celui décrit précédemment
et notamment au niveau des liaisons des extrémités des barres antivibratoires. Le
support 40 destiné à assurer la fonction anti-envol se compose d'une patte métallique
41 fixée rigidement, par soudage sur l'enveloppe de faisceau 4. La patte support 41
possède à son extrémité opposée à l'enveloppe de faisceau 4, un gond 42 destiné à
recevoir une cheville 44. La cheville 44 est disposée dans une direction parallèle
à l'axe du générateur de vapeur.
[0089] A chaque extrémité des arceaux 30 est disposée une patte 32, fixée rigidement par
soudage et solidaire de l'arceau.
[0090] Dans le cas le plus courant le générateur de vapeur est disposé avec son axe en position
verticale comme représenté sur la figure 1. La description qui suit est donc faite
dans cette configuration. Si le générateur de vapeur était en position horizontale
les termes de positionnement devraient être adaptés en conséquence.
[0091] La patte 32 est sensiblement plane et disposée en position sensiblement horizontale,
au-dessous du gond 42 et de la patte support 41, lesquels se situent dans le prolongement
l'un de l'autre avec leurs faces inférieures situées dans un même plan horizontal
43.
[0092] La patte 32 possède une ouverture 33 de dimensions légèrement supérieures à celle
de la section de la cheville 44.
[0093] La cheville 44 plus longue que la longueur du gond 42 est introduite dans le gond
42 de manière à dépasser de quelques millimètres au-dessus du gond 42, et de plusieurs
centimètres au-dessous du gond 42 en venant traverser l'ouverture de la patte 32.
Elle est ensuite soudée, en partie haute, par une soudure 45 sur la face supérieure
du gond 42.
[0094] Lors du montage, il est prévu un jeu J entre la face inférieure du gond 42, située
dans un plan horizontal 43 et la face supérieure de la patte 32. Ce jeu peut être
matérialisé par le positionnement provisoire d'une cale (non représentée) entre les
faces précitées.
[0095] Le jeu J au montage, à la température ambiante diminue lors du fonctionnement à température
élevée. On réalisera donc un jeu J de manière à ce qu'il subsiste encore un jeu, plus
faible, dans les conditions de fonctionnement.
[0096] Le dispositif ainsi constitué avec les supports permet de s'assurer que l'ensemble
du dispositif de calage antivibratoire sera bien maintenu dans une position proche
de celle établie lors du montage, et limite à la fois le mouvement vertical du dispositif
antivibratoire vers le haut du générateur de vapeur et son basculement.
Afin de laisser au système une liberté de mouvement suffisante, l'ouverture 33 dans
la patte 32 est de dimensions plus grandes que la cheville 44 et permet donc un déplacement
limité du dispositif de supportage dans un plan horizontal.
[0097] Enfin, pour compléter le dispositif une rondelle 46 est positionnée à l'extrémité
inférieure de la cheville 44 et fixée à la dite cheville par une soudure 47, ceci
permet de s'assurer que la patte 32 de l'arceau 30 ne peut en aucun cas se dégager
de sa position enfilée sur la cheville 44.
[0098] Le dispositif support ainsi décrit est reproduit aux deux extrémités de l'arceau
30. Lorsque l'on dispose sept arceaux 30 comme indiqué précédemment, on installera
de préférence quatorze supports répartis sur le pourtour de l'enveloppe de faisceau
4.
[0099] L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui a été décrit.
[0100] Le dispositif de fixation des extrémités des barres antivibratoires pourrait être
réalisé selon un dispositif déjà connu et être associé à des supports anti-envol tel
que celui qui a été décrit.
[0101] Le dispositif anti-envol pourrait être réalisé de manière différente, à la condition
de permettre la réalisation d'un jeu limité pour le déplacement de l'ensemble des
moyens de liaison.
[0102] Les barres antivibratoires peuvent être d'une forme différente de celle qui a été
décrite.
[0103] L'invention s'applique dans le cas de tout générateur de vapeur ou échangeur de chaleur
comportant un réseau régulier de tubes comportant des parties cintrées entre lesquelles
sont intercalées des barres antivibratoires.
1. Echangeur de chaleur comprenant un faisceau de tubes (10) cintrés en U de manière
à présenter deux branches droites (10a, 10b) et une partie courbe (10c) entre les
deux branches droites (10a, 10b), les tubes du faisceau étant situés dans une position
régulière dans laquelle les branches droites sont toutes parallèles entre elles et
les tubes (10) disposés suivant des nappes planes parallèles entre elles, une enveloppe
de faisceau (4) entourant le faisceau de tubes (10), une pluralité de barres antivibratoires
(15) intercalées entre les nappes adjacentes des tubes dans leur partie courbe, de
manière à présenter une extrémité à l'extérieur du faisceau et des moyens de liaison
(20) entre les parties d'extrémité extérieures des barres antivibratoires (15) suivant
une pluralité d'ensembles d'au moins deux barres dans lesquels les barres sont alignées,
caractérisé par le fait que les moyens de liaison (20) comportent pour chacun des
ensembles de barres antivibratoires alignées :
- un peigne (21) possédant des encoches (21a) aptes à recevoir les extrémités des
barres antivibratoires (15),
- un couvercle de peigne (22) destiné à fermer les espaces constitués par les encoches,
- des moyens de fixation (23) du couvercle sur le peigne.
2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de
fixation du couvercle sur le peigne sont constitués par des trous taraudés situés
dans le peigne et des vis (23) venant se placer dans les dits trous taraudés.
3. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé
en ce que les barres antivibratoires (15) possèdent des encoches destinées à venir
se positionner en regard des encoches correspondantes des peignes, de manière à permettre
un maintien empêchant tout mouvement relatif entre les barres antivibratoires et les
moyens de liaison (20).
4. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé
en ce que les moyens de liaison (20) situés dans un même plan perpendiculaire aux
plans des nappes planes sont liés les uns aux autres par l'intermédiaire des extrémités
de certaines barres antivibratoires (15), lesquelles sont insérées dans deux peignes
successifs.
5. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé
en ce que les peignes (21) sont positionnés par rapport aux tubes du faisceau tubulaire
au moyen d'un dispositif d'appui (24) fixé sur le peigne et présentant une surface
d'appui qui vient coopérer avec le profil extérieur de certains tubes (10).
6. Echangeur de chaleur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif
d'appui (24) est constitué par un patin (25) maintenu sur le peigne (21) par un cavalier
(26) et fixé par une liaison vissée (27) .
7. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé
en ce que les ensembles de liaison d'extrémité constitués par les moyens de liaison
successifs situés dans des plans perpendiculaires aux plans des nappes planes sont
reliés entre eux par au moins un arceau (30) parallèle aux plans des nappes planes.
8. Echangeur de chaleur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'au moins un arceau
(30) est relié à un support (40) solidaire de l'enveloppe de faisceau (4) afin de
constituer un dispositif anti-envol pour l'ensemble des barres antivibratoires.
9. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé
par le fait que l'ensemble des dits moyens de liaison (20) est relié à au moins un
support (40) solidaire de l'enveloppe de faisceau (4) de manière à constituer un dispositif
anti-envol des barres antivibratoires en permettant un déplacement limité de l'ensemble
des barres antivibratoires et de leurs moyens de liaison selon une direction parallèle
aux branches droites des tubes.