Ensemble d'échange de chaleur, notamment pour réacteur nucléaire à haute température

L'invention concerne en général les échangeurs de chaleur, notamment pour réacteur nucléaire à haute température (HTR) ou très haute température (VHTR).

Plus précisément, l'invention concerne un ensemble d'échange de chaleur entre un premier et un second fluides, du type comprenant :

- une enceinte extérieure présentant un axe central et pourvue d'au moins une entrée et une sortie du premier fluide et d'au moins une entrée et une sortie du second fluide,

- un collecteur central s'étendant le long de l'axe central et communi- quant avec l'une de l'entrée et de la sortie du premier fluide,

- un collecteur annulaire disposé autour du collecteur central et communiquant avec l'autre de l'entrée et de la sortie du premier fluide,

- une pluralité d'échangeurs de chaleur répartis autour de l'axe central et interposés radialement entre le collecteur central et le collecteur annu- laire,

- une pluralité de collecteurs axiaux d'entrée communiquant avec l'entrée du second fluide, et une pluralité de collecteurs axiaux de sortie communiquant avec la sortie du second fluide, les collecteurs axiaux d'entrée et de sortie étant interposés circonférentiellement entre les échangeurs, - chaque échangeur comprenant une pluralité de canaux de circulation du premier fluide entre les collecteurs central et annulaire, et une pluralité de canaux de circulation du second fluide depuis au moins un collecteur d'entrée vers au moins un collecteur de sortie.

Des ensembles de ce type sont connus du document de brevet JP- 2004/144 422, qui décrit un ensemble d'échange de chaleur pourvu d'une entrée de fluide secondaire pour chaque collecteur axial d'entrée. Dans un tel ensemble, chaque entrée est généralement raccordée sur le collecteur axial d'entrée correspondant par un tuyau soudé. En fonctionnement, la liaison entre le tuyau et le collecteur est très sollicitée thermomécaniquement. Elle présente donc un risque de rupture prématurée.

Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un ensemble d'échange de chaleur où le risque de telles ruptures est fortement réduit, à la fois en fonctionnement normal et en situation accidentelle.

A cet effet, l'invention concerne un ensemble du type précité, caracté- risé en ce qu'il comprend une chambre d'entrée ménagée d'un premier côté axial des échangeurs, mettant en communication la ou des entrées du second fluide avec au moins plusieurs collecteurs axiaux d'entrée.

L'ensemble peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les com- binaisons techniquement possibles :

- la chambre d'entrée présente une forme annulaire et entoure le collecteur central ;

- il comprend une chambre de sortie ménagée d'un second côté axial des échangeurs opposé au premier, mettant en communication la ou des sorties du second fluide avec au moins plusieurs des collecteurs axiaux de sortie ;

- il comprend un canal de visite prolongeant le collecteur central axia- lement du second côté et isolé de celui-ci par une trappe amovible, la chambre de sortie présentant une forme annulaire et entourant le canal de visite ; - au moins les échangeurs, les chambres d'entrée et de sortie, et les collecteurs axiaux d'entrée et de sortie sont rassemblés dans un sous- ensemble mécanique extractible d'une seule pièce hors de l'enceinte ;

- l'enceinte est d'axe central vertical, l'enceinte comprenant une cuve à l'intérieur de laquelle est disposé le sous-ensemble et présentant vers le haut une ouverture d'extraction dudit sous-ensemble, et un couvercle amovible de fermeture étanche de l'ouverture de la cuve ;

- la cuve comprend une virole cylindrique coaxiale à l'axe central dans laquelle sont ménagées les entrée et sortie du second fluide, les chambres d'entrée et de sortie étant raccordées de manière étanche aux entrée et sor- tie du second fluide par des manchettes démontables, escamotables à l'intérieur des chambres ;

- les manchettes sont susceptibles d'être démontées depuis l'intérieur des chambres ;

- l'enceinte comprend plusieurs entrées et plusieurs sorties du second fluide, ces entrées et ces sorties étant rassemblées sur une même moitié circonférentielle de la virole ;

- le sous-ensemble comprend une enveloppe externe cylindrique coaxiale à l'axe central, délimitant radialement vers l'extérieur la chambre de sortie et le collecteur annulaire ;

- l'ensemble comprend des collecteurs inférieurs d'entrée et de sortie coaxiaux communiquant respectivement avec l'entrée et la sortie du premier fluide et disposés sous le sous-ensemble, celui-ci étant délimité en partie inférieure par une enveloppe tronconique convergente à partir de l'enveloppe cylindrique, cette enveloppe tronconique entourant le collecteur central et délimitant avec celui-ci le collecteur annulaire, les collecteurs inférieurs se terminant vers le haut par des brides susceptibles de recevoir de manière étanche des extrémités libres inférieures du collecteur central et de l'enveloppe tronconique par simple emboîtement ;

- le collecteur central présente un trou de visite obturé par une trappe amovible, communiquant avec la chambre d'entrée et le canal de visite présente une ouverture communiquant avec la chambre de sortie ;

- l'enceinte présente un fond inférieur, et en ce que l'ensemble com- prend un organe de circulation fixé au fond inférieur apte à aspirer le premier fluide sortant du canal annulaire ou du canal central et à le refouler vers la sortie du premier fluide ;

- les collecteurs axiaux d'entrée et de sortie, le collecteur central et le collecteur annulaire ont des sections de passages suffisantes pour permet- tre à un opérateur d'intervenir directement sur les échangeurs ;

- l'entrée et la sortie du premier fluide sont coaxiales ;

- les échangeurs sont disposés régulièrement espacés en cercle autour de l'axe central, chaque collecteur axial étant délimité vers l'intérieur et vers l'extérieur par des tôles circonférentielles intérieure et extérieure sou- dées aux deux échangeurs entre lesquels s'étend ledit collecteur ;

- le collecteur annulaire est délimité vers l'intérieur par les échangeurs et par les tôles extérieures ;

- le collecteur central est délimité par les échangeurs et par les tôles intérieures ;

- chaque échangeur de chaleur comprend une pluralité de modules d'échange de chaleur empilés axialement ; - les modules présentent perpendiculairement à l'axe central une section rectangulaire et présentent des angles usinés sur toute la hauteur axiale de l'échangeur, celui-ci comprenant en outre des barres métalliques forgées et/ou usinées disposées dans les angles usinés et sur lesquelles sont soudés les modules ; et - les barres présentent chacune une aile en saillie circonférentielle- ment par rapport aux modules vers le collecteur axial voisin, sur laquelle est soudée la tôle intérieure ou extérieure délimitant ledit collecteur axial.

Selon un second aspect, l'invention concerne l'utilisation de l'ensemble présentant les caractéristiques décrites ci-dessus : - avec un premier fluide comprenant principalement de l'hélium et un second fluide comprenant principalement de l'hélium et/ou de l'azote ;

- avec un premier fluide comprenant principalement de l'hélium et un second fluide comprenant principalement de l'eau, le second fluide étant vaporisé dans l'ensemble échangeur ; - avec des premier et second fluides comprenant principalement de l'eau, le second fluide étant vaporisé dans l'ensemble échangeur ; et

- l'un du premier ou du second fluide provient d'un réacteur nucléaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limita- tif, en référence aux figures annexées parmi lesquelles :

- la figure 1 est une vue en perspective de l'ensemble d'échange de chaleur de l'invention, avec un arrachement laissant apparaître les parties internes de l'ensemble ;

- la figure 2 est une vue en coupe axiale de l'ensemble de la figure 1 , prise selon le plan de coupe M-Il de la figure 3 ;

- la figure 3 est une vue en coupe de l'ensemble de la figure 2, perpendiculairement à son axe, prise suivant le plan Ill-lll de la figure 2 ;

- la figure 4 est une vue en coupe de l'ensemble de la figure 2, perpendiculairement à son axe, prise suivant le plan IV-IV de la figure 2 ;

- la figure 5 est une vue en coupe de l'ensemble de la figure 2, perpendiculairement à son axe, prise suivant le plan V-V de la figure 2, mon- trant la disposition des échangeurs de chaleur ;

- les figures 6A et 6B sont des représentations schématiques montrant le sens de circulation respectivement du premier et du second fluides à travers les échangeurs de chaleur de la figure 5, et la figure 6C est une vue éclatée des plaques d'un échangeur de la figure 5. ; - la figure 7 est une vue en perspective d'un module d'un échangeur de chaleur des figures 1 et 2 ;

- les figures 8A et 8B sont des vues agrandies de dessus des parties VIIIA et VIIIB de la figure 7 ;

- la figure 9 est une vue éclatée partielle de l'ensemble de la figure 1 , montrant le sous-ensemble mécanique amovible comportant les échangeurs de chaleur et les collecteurs, désaccouplé de la partie inférieure de l'enceinte, cette enceinte étant partiellement arrachée ;

- les figures 10A et 10B sont des vues agrandies des parties XA et XB de la figure 2 ; - la figure 11 est une vue agrandie de la partie Xl de la figure 2 ;

- la figure 12 est une vue agrandie de la partie XII de la figure 2 ; et

- la figure 13 est un schéma de principe illustrant les moyens mis en œuvre dans un réacteur nucléaire pour retirer le sous-ensemble mécanique de la figure 10 de l'enceinte extérieure. L'ensemble 1 représenté sur les figures 1 et 2 est destiné à être utilisé dans un réacteur nucléaire à haute température ou à très haute température (HTR/VHTR) , pour réaliser un échange de chaleur entre un premier fluide et un second fluide.

Le premier fluide est le fluide primaire du réacteur nucléaire, et circule en boucle fermée dans celui-ci. Il traverse le cœur du réacteur nucléaire (non représenté), puis traverse l'ensemble 1 et revient enfin à l'entrée du coeur. Le fluide primaire s'échauffe dans le cœur du réacteur, et sort de celui-ci par exemple à une température d'environ 850 ⁰ C. Il cède une partie de

sa chaleur au fluide secondaire dans l'ensemble 1 , et sort de celui-ci par exemple à une température de 450 ⁰ C environ. Le fluide primaire est typiquement de l'hélium gazeux sensiblement pur.

Le second fluide est le fluide secondaire du réacteur nucléaire, et cir- cule en boucle fermée dans celui-ci. Il traverse l'ensemble 1 , puis passe dans une turbine à gaz d'entraînement d'un générateur électrique et revient à l'entrée de l'ensemble 1. Le fluide secondaire entre dans l'ensemble 1 par exemple à une température de 405 ⁰ C environ et en sort par exemple à

805 ⁰ C environ. Le fluide secondaire est un gaz comprenant principalement de l'hélium et de l'azote.

L'ensemble 1 comprend :

- une enceinte extérieure 2 présentant un axe central X sensiblement vertical, pourvue d'une entrée 4 et d'une sortie 6 de fluide primaire, de quatre entrées 8 et de quatre sorties 10 du fluide secondaire ; - huit échangeurs de chaleur 12 disposés dans l'enceinte 2, dans lesquels sont réalisés les échanges de chaleur entre les fluides primaire et secondaire ;

- des collecteurs 14 et 16 de circulation du fluide primaire à l'intérieur de l'enceinte 2 ; - des collecteurs 18 et 20 de circulation de fluide secondaire à l'intérieur de l'enceinte 2 ;

- une chambre d'entrée 22 distribuant le fluide secondaire dans les collecteurs 18, et une chambre de sortie 24 collectant le fluide secondaire à la sortie des collecteurs 20 ; - des équipements internes inférieurs 26 canalisant le fluide primaire entre les collecteurs 14 et 16, d'une part, et l'entrée 4 et la sortie 6 du fluide primaire, d'autre part ; et

- un ventilateur 28 de circulation du fluide primaire fixé sur l'enceinte 2. L'enceinte 2 comprend une cuve 30 à l'intérieur de laquelle sont disposés les échangeurs 12 et les collecteurs 14, 16,18, 20, présentant vers le haut une ouverture 32, et un couvercle 34 amovible de fermeture étanche de l'ouverture 32 de la cuve 30.

La cuve 30 comprend une virole supérieure 36 cylindrique, coaxiale à l'axe X, une virole inférieure 38, cylindrique, coaxiale à l'axe X, disposée sous la virole supérieure 36, de diamètre réduit légèrement par rapport à la virole 36, une virole tronconique 40 interposée entre les viroles 36 et 38, et un fond bombé inférieur 42, fermant la virole 38 vers le bas.

Le bord libre supérieur de la virole 36 entoure l'ouverture 32 et forme une bride 44.

Le couvercle 34 est bombé vers le haut, et présente un bord libre formant une bride 46 complémentaire de la bride 44 de la cuve 30. Le cou- vercle 34 présente un fond supérieur de section sensiblement en portion d'ellipse dans un plan contenant l'axe X.

Comme on le voit sur la figure 11 , le couvercle 34 est susceptible d'être rigidement fixé sur la cuve 30 à l'aide de quatre-vingts tirants 50 engagés dans des trous 52 ménagés sur la bride 46, et vissés dans des orifi- ces filetés 54 ménagés sur la bride 44. La bride 46 porte un joint 55 métallique haute étanchéité, par exemple du type vendu sous le nom commercial "HELICOFLEX", assurant l'étanchéité entre le couvercle 34 et la cuve 30 quand ceux-ci sont fixés l'un à l'autre.

Les entrées 8 du fluide secondaire sont ménagées en bas de la virole 36, sur une même circonférence de celle-ci. Elles sont disposées toutes les quatre sur une même moitié de la virole 36, comme le montre la figure 4.

Ces entrées sont circulaires, et présentent des axes disposés à 42° les uns des autres.

Les sorties du fluide secondaire 10 sont ménagées en haut de la vi- rôle supérieure 36, et sont disposées sur une même circonférence de cette virole (figure 3). Elles sont situées sur la même moitié de la virole 36 que les entrées 8. Comme pour les entrées, ces sorties 10 sont circulaires et leurs axes sont espacés de 42°.

La virole inférieure 38 comprend un unique piquage par lequel sont réalisées l'entrée 4 et la sortie 6 du fluide primaire. L'entrée 4 et la sortie 6 sont coaxiales, comme le montre la figure 2, la sortie 6 entourant l'entrée 4.

Le fond 42 est bombé vers le bas, et présente une ouverture centrale, ronde, centrée sur l'axe X, dans laquelle est fixé le ventilateur 28.

Comme on le voit sur la figure 5, les huit échangeurs 12 sont disposés en cercle autour de l'axe X, et répartis régulièrement autour de celui-ci.

Les échangeurs 12 sont des échangeurs de chaleur de type à plaques. Chaque échangeur 12 comprend huit modules 56 empilés verticale- ment, identiques les uns aux autres.

Comme le montre la figure 7, chaque module 56 présente une forme parallélépipédique. Chaque module 56 comprend une enveloppe extérieure 58 dans laquelle sont usinées des lumières d'entrée 60 et de sortie 62 du fluide primaire et des lumières d'entrée 64 et de sortie 66 du fluide se- condaire, et une pluralité de plaques 67 disposées à l'intérieur de l'enveloppe 58, empilées axialement.

Les lumières 60 et 62 sont disposées sur deux faces opposées de l'enveloppe 58, tournées respectivement vers l'intérieur et vers l'extérieur de l'ensemble 1. Les lumières 64 et 66 sont ménagées sur deux faces sensi- blement radiales et opposées de l'enveloppe 58 (figures 6A à 6C).

Les plaques 67 empilées définissent entre elles une pluralité de canaux de circulation du fluide primaire, s'étendant radialement depuis la lumière 60 jusqu'à la lumière 62.

Les plaques 67 définissent également entre elles une pluralité de canaux de circulation du fluide secondaire, s'étendant sensiblement cir- conférentiellement, depuis la lumière 64 jusqu'à la lumière 66. On notera que la lumière 64 est décalée radialement vers l'extérieur par rapport à la lumière 66, de telle sorte que le fluide secondaire circule en Z dans le module 56, comme le montre la figure 6B. Les canaux de circulation des fluides primaire et secondaire sont superposés alternativement dans le module 56, de façon à améliorer l'efficacité de l'échange thermique entre les fluides.

Les canaux de circulation radiaux du fluide primaire ne débouchent pas le long des deux faces radiales du module 56, de sorte que le fluide se- condaire ne peut pas pénétrer dans ces canaux à travers les lumières 64 et

66. De même, les canaux de circulation sensiblement circonférentiels du fluide secondaire ne débouchent pas le long des faces intérieure et exté-

rieure du module 56, de telle sorte que le fluide primaire ne peut pas pénétrer dans ces canaux à travers les lumières 60 et 62.

Comme le montre la figure 7, les modules parallélépipédiques 56 présentent des angles usinés sur toute la hauteur axiale de l'échangeur 12. Cet échangeur 12 comprend par ailleurs des barres métalliques 68 forgées et usinées, disposées dans les angles usinés des modules 56. Ces barres 68 s'étendent sur toute la hauteur axiale de l'échangeur 12. Les modules 56 sont soudés les uns aux autres par leurs enveloppes 58 respectives, et sont également soudés aux barres métalliques 68. Les barres 68 comprennent une partie principale 70 de section rectangulaire perpendiculairement à l'axe X, disposée dans les parties usinées des modules 56, et une aile 72 en saillie circonférentiellement par rapport aux modules 56.

La partie principale 70 est soudée sur les modules 56 le long de deux lignes de soudure axiales 74 et 76, visibles sur les figures 7, 8A et 8B. La ligne 74 s'étend le long de faces radiales des modules 56, et la ligne 76 s'étend le long des faces intérieures ou le long des faces extérieures des modules 56, suivant les cas.

On notera que des canaux vides 78 axiaux sont usinés dans les mo- dules 56 et dans les barres 68, à l'arrière des lignes de soudure 74 et 76, et sur toute la longueur de celle-ci. La présence de ces canaux vides 78 permet de réaliser une contrôle de la qualité des soudures 74 et 76 par ultrasons.

On notera que les ailes 72 se raccordent sur les faces radiales des modules 56 suivant un rayon de courbure R prédéterminé, calculé de manière à réduire les contraintes dans les barres 68.

Les modules 56 sont également soudés les uns sur les autres, le long de lignes de soudure 79. Ces lignes de soudure 79 suivent les arêtes délimitant les faces radiales, intérieures et extérieures des modules 56, vers le bas et vers le haut.

L'ensemble 1 comprend quatre collecteurs axiaux d'entrée 18 communiquant avec l'entrée 8 du fluide secondaire par l'intermédiaire de la chambre d'entrée 22, et quatre canaux axiaux 20 de sortie communiquant

avec la sortie 10 du fluide secondaire par l'intermédiaire de la chambre de sortie 24.

Les collecteurs 18 et 20 sont interposés circonférentiellement entre les échangeurs 12, comme le montre la figure 5. Les collecteurs axiaux d'en- trée 18 et de sortie 20 sont répartis alternativement autour de l'axe central X, de telle sorte qu'on trouve successivement, en tournant autour de l'axe central X ₁ un échangeur 12, un collecteur axial d'entrée 18, un échangeur 12, un collecteur axial de sortie 20, un échangeur 12, un collecteur axial d'entrée 18, etc.. . Les collecteurs axiaux 18 et 20 présentent chacun une section perpendiculairement à l'axe X en secteur d'anneau, délimitée vers l'intérieur et vers l'extérieur par des tôles circonférentielles respectivement 80 et 82, et sur les côtés par les faces radiales des échangeurs 12 entre lesquels s'étend ledit collecteur. Les tôles intérieure et extérieure 80 et 82 d'un collecteur axial 18 ou

20 donné sont soudées bord à bord sur les ailes 72 des barres 68 des deux échangeurs 12 voisins du collecteur. La forme des ailes 72 est déterminée de telle sorte que ces ailes s'inscrivent dans la continuité des tôles intérieure ou extérieure 80 ou 82 (figures 8A et 8B). Les modules 56 sont orientés de telle sorte que la fenêtre d'entrée 64 débouche dans un canal axial d'entrée 18, et la fenêtre de sortie 66 débouche dans un canal axial de sortie 20.

L'ensemble 1 comprend en outre un collecteur central 14 s'étendant le long de l'axe X et communiquant avec l'entrée 4 du fluide primaire, et un canal annulaire 16 communiquant avec la sortie 6 du fluide primaire.

Le collecteur central 14 s'étend radialement à l'intérieur des échangeurs 12 et est délimité par les faces intérieures des modules 56 et par les tôles intérieures 80. Il présente sensiblement une section circulaire perpendiculairement à l'axe X. Les fenêtres 60 débouchent dans le collecteur cen- tral 14.

Le collecteur annulaire 16 s'étend autour des échangeurs 12, radialement à l'extérieur par rapport à ceux-ci. Il est délimité vers l'intérieur par les

tôles extérieures 82 et les faces extérieures des modules 56. Les fenêtres 62 débouchent dans le collecteur annulaire 16.

Les chambres d'entrée 22 et de sortie 24 du fluide secondaire sont disposées respectivement sous les échangeurs 12 et au-dessus de ces échangeurs 12 (figures 1 et 2).

Le collecteur central 14 se prolonge axialement vers le bas par un tronçon cylindrique intermédiaire 84 disposé sous les échangeurs 12. De même, le collecteur annulaire 16 se prolonge axialement vers le bas par un tronçon annulaire intermédiaire 86 entourant le tronçon cylindrique intermé- diaire 84.

La chambre d'entrée 22 présente une forme annulaire et est située axialement au niveau des entrées 8 du fluide secondaire. Elle entoure le tronçon cylindrique intermédiaire 84 et s'étend radialement à l'intérieur du tronçon annulaire intermédiaire 86. La chambre d'entrée 22 est délimitée radialement vers l'extérieur par une paroi cylindrique 85.

Par ailleurs, l'ensemble 1 comprend un canal de visite 88 prolongeant le collecteur 14 axialement vers le haut au-delà des échangeurs 12. Ce canal de visite 88 est isolé du collecteur central 14 par une trappe amovible 90. Il est également fermé vers le haut par une autre trappe de visite amovible 92.

La chambre de sortie 24 présente elle aussi une forme annulaire et entoure le canal de visite 88.

Les canaux axiaux d'entrée 18 sont ouverts vers le bas et communiquent avec la chambre d'entrée 22. Ils sont fermés vers le haut et isolés de la chambre de sortie 24. Inversement, les canaux axiaux de sortie 20 sont fermés vers le bas et isolés de la chambre d'entrée 22, et sont ouverts vers le haut et communiquent avec la chambre de sortie 24.

Le collecteur annulaire 16 est fermé vers le haut et ne communique pas avec la chambre de sortie 24. Selon un autre aspect important de l'invention, les échangeurs de chaleur 12, les chambres d'entrée 22 et de sortie 24 et les collecteurs 14, 16, 18 et 20 sont rassemblés dans un sous-ensemble mécanique 94 extrac-

tible d'une seule pièce hors de l'enceinte 2. Ce sous-ensemble est représenté sur la figure 9.

Le sous-ensemble 94 présente une forme générale cylindrique, d'axe X. Le sous-ensemble 94 est délimité vers le haut par une plaque circulaire plane 96, radialement vers l'extérieur par une enveloppe cylindrique 98, et vers le bas par une enveloppe tronconique 100 prolongeant l'enveloppe cylindrique 98 vers le bas et convergente à partir de celle-ci. La plaque supérieure 96 délimite la chambre de sortie 24 vers le haut (figures 1 et 2). Le canal de visite 88 se prolonge vers le haut en saillie au-dessus de la plaque 96 et forme un champignon de préhension 102 du sous-ensemble 94. La trappe 92 est située au niveau de la plaque supérieure 96.

Le sous-ensemble 94 comprend encore une couronne d'emboîtement 104 entourant la plaque supérieure 96 (figure 9), en saillie radialement vers l'extérieur par rapport à l'enveloppe 98. Cette couronne 96 forme vers le bas une portée d'appui 106. La bride 44 comporte, d'un côté radialement interne, une portée complémentaire 108, sur laquelle repose la portée 106 quand le sous-ensemble 94 est disposé à l'intérieur de la cuve 30.

Le sous-ensemble 94 comprend encore quatre raidisseurs 108 s'éten- dant radialement depuis le champignon 102 jusqu'à la couronne 104.

L'enveloppe externe 98 délimite radialement vers l'extérieur la chambre de sortie 24 et le collecteur annulaire 16, notamment le tronçon intermédiaire 86 de ce collecteur. Il est percé de quatre trous circulaires 110 en partie supérieure et quatre trous circulaires 112 en partie inférieure, disposés dans le prolongement respectivement des sorties 10 du fluide secondaire et des entrées 8 du fluide secondaire quand le sous-ensemble 94 est disposé dans l'enceinte 2.

Le sous-ensemble 94 comprend également un plancher annulaire horizontal 114 (figures 1 et 2), délimitant la chambre d'entrée 22 vers le bas et s'étendant entre les tronçons 84 et 86 respectifs des collecteurs central 14 et annulaire 16.

Par ailleurs, le collecteur central 14 se prolonge sous le tronçon 84 par un tronçon cylindrique inférieur 116 d'axe X, se terminant vers le bas par un bord libre 118 (figure 2).

L'enveloppe tronconique 100 entoure le tronçon inférieur 116, et se termine vers le bas par un rebord cylindrique 120, d'axe X. Le tronçon annulaire 86 du collecteur annulaire 16 débouche vers le bas entre le tronçon inférieur 116 et l'enveloppe tronconique 100.

On voit sur la figure 1 que le sous-ensemble 94 comprend une virole de raidissement 122, ajourée pour permettre la circulation du fluide primaire, disposée autour du tronçon inférieur 116. Cette virole inférieure 122 est soudée en haut sur le plancher 114 et en bas sur la virole tronconique 100. Des raidisseurs radiaux 124 sont soudés à la fois sur le plancher 114 sur la virole tronconique 100 et sur la virole inférieure 122, et augmentent la raideur du sous-ensemble 94 en partie inférieure. Une virole cylindrique externe 126 (figure 12) est soudée sous l'enveloppe tronconique 100. Elle s'étend à proximité de la virole tronconique 40 de la cuve 30. Cette virole externe est renforcée par six raidisseurs radiaux 128, soudés à la fois sur la l'enveloppe tronconique 100 et sur la virole externe 126. Ces raidisseurs 128 portent trois clavettes 130, représentées sur la figure 12, coopérant avec des rainures 132 axiales ménagées sur la virole 40 de la cuve 30. Les clavettes 130 et les rainures 132 sont disposées à 120° les uns des autres autour de l'axe X et permettent d'indexer le sous- ensemble 94 en rotation autour de l'axe X.

La chambre de sortie 24 est raccordée de manière étanche aux sor- ties 10 du second fluide par des manchettes externe 140 et interne 142, visibles sur la figure 10A. La manchette externe 140 est vissée sur une pièce annulaire 144 soudée dans la sortie 10. Elle présente une forme tubulaire et s'étend à partir de la sortie 10 vers l'intérieur, de telle sorte qu'elle est engagée dans le trou 110 de l'enveloppe externe 98. Les vis de fixation 146 sont accessibles à partir de l'intérieur de la chambre de sortie 24.

Le trou 110 est entouré par un bord 148 dressé vers l'intérieur de la chambre de sortie 24 à partir de l'enveloppe 98. La manchette interne 142 présente une forme tubulaire et est interposée entre la manchette externe

140 et le bord dressé 148. Elle est fixée par des vis 150 sur l'extrémité libre du bord dressé 148.

Des joints métalliques haute étanchéité, de type connu, vendus sous le nom commercial "HELICOFLEX", sont interposés entre la manchette ex- terne 140 et la pièce en couronne 144, d'une part, et entre la manchette interne 142 et le bord dressé 148, d'autre part.

Par ailleurs, un soufflet 154 tubulaire relie les manchettes 140 et 142 l'une à l'autre de manière étanche. Les manchettes 140 et 142 sont libres de coulisser l'une par rapport à l'autre suivant une direction radiale par rapport à l'axe X, l'étanchéité étant maintenue par le soufflet 144.

Des blocs de calorifuge 156 isolent le soufflet 154 et les vis 146 du fluide secondaire s'écoulant depuis la chambre de sortie 24 vers la sortie 10. La chambre d'entrée 22 est raccordée de manière étanche aux entrées 8 par des manchettes externe 158 et interne 160 similaires aux man- chettes externe et interne 140 et 142 décrites ci-dessus (figure 10B). On notera toutefois que le bord dressé 148 s'étend, dans ce cas, à partir de l'enveloppe externe 98 au-delà de la paroi cylindrique 85 jusqu'à l'intérieur de la chambre d'entrée 22. La paroi cylindrique 85 est soudée sur le bord dressé 148. Le bord dressé 148 assure ainsi un passage étanche depuis la cham- bre d'entrée 22 à travers le tronçon intermédiaire annulaire 86 du collecteur 16, jusqu'à l'enveloppe externe 98. Par ailleurs, on notera que les manchettes externe et interne 158 et 160 et le soufflet 154 ne sont pas calorifuges, du fait de la température modérée du gaz secondaire à l'entrée de l'ensemble 1. Le canal de visite 88 comprend une large ouverture (163) qui permet d'accéder aux systèmes de déconnexions de la chambre de sortie 24. Le tronçon intermédiaire 84 du collecteur 14 comprend un trou de visite 164 communiquant avec la chambre d'entrée 22 (figure 2). Ce trou de visite 164 est obturé de manière étanche par une trappe amovible. Un trou de visite (non représenté) pourvu d'une trappe amovible permet d'accéder au canal annulaire 16 à partir d'un des canaux axiaux de sortie 20.

Les équipements internes inférieurs 26 comprennent des collecteurs inférieurs d'entrée 170 et de sortie 172 coaxiaux d'axe X, communiquant

respectivement avec l'entrée 4 et la sortie 6 du fluide primaire (figure 2). Le collecteur inférieur de sortie 172 entoure le collecteur inférieur d'entrée 170. Le collecteur inférieur d'entrée 172 est raccordé à l'entrée 4 par une tuyauterie radiale 174, qui traverse le collecteur inférieur de sortie 172. Le collecteur 172 est soudé de manière étanche autour de la tuyauterie 174.

Les collecteurs inférieurs d'entrée 170 et de sortie 172 se terminent l'un et l'autre vers le haut par des brides 176 susceptibles de recevoir de manière étanche du bord libre 118 du collecteur central 14 et le rebord 120 de l'enveloppe tronconique 100 par simple emboîtement. Les brides 176 présentent vers l'intérieur des portées tronconiques assurant le guidage du bord libre 118 et du rebord 120. Par ailleurs, ces derniers portent vers l'extérieur des joints métalliques assurant un contact étanche avec la face intérieure des brides 176.

Le collecteur inférieur de sortie 172 est fermé vers le bas par un fond 178 perpendiculaire à l'axe X. Le collecteur inférieur d'entrée 170 comprend une virole cylindrique 180 d'axe X s'étendant jusqu'au fond 178 et un fond 182 perpendiculaire à l'axe X fermant la virole 180 à un niveau intermédiaire entre la tuyauterie 174 et le fond 178.

Le fond 178 est percé d'une ouverture centrale 184 recevant l'aspira- tion du ventilateur 28. Par ailleurs, la virole 180 présente des ouvertures de passage 186 sous le fond 182, créant ainsi un chemin de passage pour le fluide primaire depuis le collecteur inférieur de sortie 172 à travers les ouvertures 186 jusque dans le volume compris entre les fonds 178 et 182 puis dans l'aspiration du ventilateur 28. Par ailleurs, les équipements internes inférieurs 26 comprennent encore une virole tronconique 188 convergente vers le haut, dont la grande base est soudée sur la virole inférieure 38 de la cuve 30 et dont la petite base est soudée autour du collecteur inférieur de sortie 172. La virole tronconique 188 comporte des ouvertures de passage 190. Ces ouvertures met- tent en communication le volume situé sous les collecteurs inférieurs d'entrée et de sortie 170 et 172 avec le volume situé autour de ces mêmes collecteurs inférieurs.

La sortie 6 du fluide primaire débouche directement dans le volume situé autour des collecteurs inférieurs 170 et 172.

Le ventilateur 28 refoule le fluide primaire par des ouvertures radiales à l'intérieur du fond inférieur bombé 42, le fluide primaire étant apte à s'écou- 1er à partir de là à travers les ouvertures 190 vers le haut, puis par la sortie 6.

Enfin, la cuve 30 comprend trois blocs de support 194, intégrés et soudés dans la virole inférieure 38. Les blocs 194 sont disposés à 120° les uns des autres autour de l'axe X. Comme le montre la figure 13, l'ensemble 1 repose, par l'intermédiaire des blocs 194, sur des massifs en béton 196 en saillie par rapport aux murs de la cellule 197 dans laquelle est disposé l'ensemble 1.

Des arcs-boutants 198, interposés entre les murs de la cellule et la virole supérieure 36 de la cuve 30, permettent de stabiliser l'ensemble 1 en position verticale.

Les parties les plus chaudes de l'ensemble 1 sont calorifugées, par exemple par des blocs comprenant des fibres dαI ₂ O ₃ ou des fibres de carbone. Ces parties fonctionnent à des températures proches ou dépassant 800 ⁰ C en fonctionnement nominal. Il s'agit de la tuyauterie 174, du collecteur inférieur d'entrée 170, du collecteur central 14, y compris ses tronçons intermédiaire 84 et inférieur 116, des collecteurs axiaux de sortie 20, de la chambre de sortie 24, et des manchettes 140 et 142 connectant la chambre de sortie 24 aux sorties 10 du fluide secondaire.

L'enceinte 2 présente une hauteur totale d'environ 27 m, et un diamè- tre d'environ 7 m. L'enveloppe cylindrique 98 présente, quant à elle, un diamètre d'environ 6300 mm.

Chaque échangeur 12 présente une hauteur axiale de 4800 mm environ, une profondeur radiale de 1300 mm environ, et une largeur circonféren- tielle de 560 mm environ. Chaque module 56 présente une hauteur de 600 mm environ.

Le diamètre du collecteur central 14 est de 2800 mm environ. Il est déterminé de façon que les tôles intérieures 80 délimitant les collecteurs axiaux 18 et 20 présentent une longueur développée circonférentielle et une

souplesse suffisantes pour reprendre les déformations imposées dans un plan perpendiculaire à l'axe X par les échangeurs 12.

La profondeur radiale du collecteur annulaire 16 est de 500 mm environ. Elle est déterminée de façon à ce qu'un opérateur puisse se glisser à l'intérieur du collecteur annulaire 16, de façon à effectuer des contrôles et /ou des réparations sur la face extérieure des échangeurs 12.

Les entrées 8 de fluide secondaire présentent des diamètres de passage de 850 mm minimum et les sorties 10 du fluide secondaire présentent des diamètres de passage de 1 m minimum. L'ensemble 1 est dimensionné par exemple pour une pression d'environ 50 bars du fluide primaire, un débit d'environ 200 kg/s du fluide primaire, un débit d'environ 600 kg/s du fluide secondaire, et une différence de pression entre les fluides primaire et secondaire d'environ 5 bars en fonctionnement normal. On va maintenant décrire les chemins de circulation des fluides primaire et secondaire à travers l'ensemble 1 (voir figure 1).

Le fluide primaire entre dans l'ensemble 1 par l'entrée 4, passe dans la tuyauterie 174, dans le collecteur inférieur d'entrée 170 puis dans le collecteur central 14. Il est distribué à partir de ce collecteur central 14 aux dif- férents échangeurs 12 répartis autour du collecteur central, qu'il traverse radialement jusqu'au collecteur annulaire 16, en cédant une partie de sa chaleur au fluide secondaire. Le fluide primaire circule ensuite vers le bas le long du collecteur annulaire 16, de son tronçon inférieur 86, passe à travers les ouvertures de la virole ajourée 122, puis s'écoule autour du tronçon infé- rieur 116 du collecteur central 14, puis entre le collecteur inférieur 170 et le collecteur inférieur 172. Le fluide primaire traverse ensuite les ouvertures 186 de la virole 180, est aspiré par le ventilateur 28 et refoulé radialement en bas de la cuve 30. Il passe ensuite à travers les ouvertures 190 de la virole tronconique 188 et sort de l'ensemble 1 par la sortie 6 ménagée autour de l'entrée 4.

Le fluide secondaire entre dans l'ensemble 1 par les entrées 8, s'écoule à travers les manchettes 158 et 160 jusqu'à la chambre d'entrée 22, puis est distribué, à partir de la chambre d'entrée 22, dans les différents col-

lecteurs axiaux d'entrée 18. Le fluide secondaire traverse les échangeurs 12 circonférentiellement et est collecté dans les collecteurs axiaux de sortie 20. Il suit axialement les collecteurs 20 jusqu'à la chambre de sortie 24, puis est distribué à partir de la chambre 24 dans les différentes sorties 10. Les procédures de maintenance de l'ensemble 1 vont maintenant être décrites.

En cas d'intervention mineure à effectuer sur les échangeurs 12, par exemple boucher un canal de circulation du fluide primaire ou du fluide secondaire, un opérateur intervient directement sur les échangeurs 12, ceux-ci restant en place à l'intérieur de l'enceinte 2.

A cet effet, on retire d'abord le couvercle 34 de l'enceinte externe 2. Puis l'opérateur ouvre la trappe 92 et gagne le canal de visite 88. Si la réparation est à effectuer sur une face d'un échangeur 12 tournée vers un canal axial de sortie 20, l'opérateur passe par l'ouverture 163 (figure 2), pénètre dans la chambre de sortie 24, et descend dans le collecteur axial de sortie approprié à partir de la chambre 24.

Si la réparation est à effectuer sur une face extérieure d'un échangeur 12, l'opérateur pénètre dans le collecteur annulaire 16 à partir de la chambre 24, via le canal axial de sortie 20 possédant un trou de visite, et effectue la réparation à partir du collecteur 16.

Si l'intervention est à effectuer sur une face intérieure d'un échangeur 12, l'opérateur ouvre la trappe 90 et passe du canal de visite 88 au collecteur central 14. Il effectue la réparation à partir du collecteur central 14.

Si l'intervention est à effectuer sur un côté d'un échangeur 12 tourné vers un collecteur axial d'entrée 18, l'opérateur descend le long du collecteur central 14, jusqu'au tronçon intermédiaire 84, ouvre la trappe 164, pénètre dans la chambre d'entrée 22, et remonte dans le collecteur axial d'entrée 18 approprié à partir de la chambre 22.

Si une réparation importante doit être effectuée sur les échangeurs 12, par exemple remplacer un module 56, le sous-ensemble 94 doit d'abord être retiré de la cuve 30. A cet effet, une cellule de maintenance 200 (figure

13) est prévue au-dessus de la cellule 197 dans laquelle est situé l'ensemble

1. Les deux cellules communiquent par l'intermédiaire d'une ouverture 202

fermée par une trappe d'isolement 203 mobile ménagée au-dessus de l'ensemble 1.

On dispose d'abord un anneau d'étanchéité 204, autour de la partie supérieure de l'ensemble 1. Des joints assurent l'étanchéité entre l'anneau 204 et la bride 44 de la cuve 30, d'une part, et entre l'anneau 204 et le bord périphérique de la trappe 202. Une chaussette 206 en vinyle est disposée au-dessus de l'anneau d'étanchéité 204, et est suspendue au palonnier du pont de 201 de la cellule 200.

On retire d'abord le couvercle 34 de l'enceinte 2 à l'aide du pont 201. On isole ensuite l'enceinte 2 de la cellule de maintenance 200 en mettant en place la trappe 203 pendant l'évacuation du couvercle 34. Après remise en place de la manchette vinyle 206 et ouverture de la trappe 203, des opérateurs pénètrent dans la chambre de sortie 24 à travers la trappe 92 et l'ouverture 163. Ils enlèvent les blocs de calorifuge 156 protégeant les manchet- tes 140 et 142, puis démontent les vis 146 et 150 à l'aide d'outils adaptés. Une fois les manchettes 140 et 142 libérées, les opérateurs tirent ces manchettes (avec un outillage spécifique) à l'intérieur de la chambre de sortie 24. Ils procèdent ainsi pour les quatre sorties de fluide secondaire 10.

Les opérateurs gagnent ensuite la chambre d'entrée 22 à travers les trappes 90 et 164. Ils libèrent les manchettes 158 et 160 connectant les entrées de fluide secondaire 8 à la chambre d'entrée 22, et tirent ces manchettes (avec un outillage spécifique) à l'intérieur de la chambre. Ils sortent ensuite de l'ensemble 1. Le palonnier du pont 201 vient ensuite s'accoupler au champignon 102 du sous-ensemble 94. Ce sous-ensemble est ensuite soulevé en remontant le palonnier du pont 201 , sorti de la cuve 30 et levé à travers la trappe 202 jusqu'à la cellule 200. Il se trouve alors à l'intérieur de la chaussette vinyle 206, isolement de l'enceinte 1 par fermeture de la trappe de 202. Le pont roulant se déplace ensuite à l'intérieur de la cellule de maintenance 200, pour venir déposer le sous-ensemble 94 dans un tabouret de réception adapté. Les opérations de maintenance lourdes sont effectuées dans cette cellule 200.

La remise en place de sous-ensemble 94 à l'intérieur de la cuve 30 se fait selon une procédure exactement inverse de celle qui vient d'être décrite ci-dessus.

Le sous-ensemble 94 doit être guidé en rotation autour de l'axe X lors de sa remise en place, de façon que les clavettes d'indexage 130 viennent s'engager dans les rainures 132 appropriées.

Une fois que la portée 106 de la bride 104 repose sur la portée complémentaire 108 de la cuve 30, le palonnier du pont 201 est désaccouplé du champignon de préhension 102. La cellule de maintenance 200 peut être commune à plusieurs ensembles 1 , desservant le même réacteur nucléaire, ou desservant plusieurs réacteurs nucléaires différents.

L'ensemble décrit ci-dessus présente de multiples avantages. Les collecteurs axiaux 18 et 20 débouchent dans les chambres d'en- trée et de sortie 22 et 24 et ne sont pas mécaniquement connectés directement aux entrées et sorties 8 et 10 du fluide secondaire. Cette configuration est favorable vis-à-vis des dilatations différentielles entre les sorties 8 et 10 liées à la cuve et les chambres 22 et 24 appartenant au sous-ensemble de l'échangeur 94 limitant ainsi de façon notable les contraintes thermomécani- que de ces liaisons.

La disposition des échangeurs 12 et des collecteurs axiaux d'entrée et de sortie 18 et 20 permet de conférer à ces collecteurs 18 et 20 une grande section de passage. La vitesse de circulation axiale du fluide secondaire le long de ces collecteurs est par exemple comprise entre 10 et 20 m/s. Dans d'autres concepts d'échangeurs, ces vitesses atteignaient 60 m/s. Ces vitesses réduites sont favorables pour maintenir un équilibre hydraulique entre les entrées et les sorties 64 et 66 du fluide secondaire de chaque module 56, en fonctionnement normal. Ces vitesses réduites permettent également une distribution du fluide secondaire uniforme aux différents mo- dules 56 empilés le long d'un même collecteur axial 18, et sont favorables, d'un point de vue thermo-hydraulique, en fonctionnement transitoire. Le rendement global des échangeurs 12 est amélioré.

Le comportement thermomécanique des collecteurs est également particulièrement favorable. Les collecteurs axiaux 18 et 20 sont délimités par des tôles circonférentielles intérieure 80 et extérieure 82 souples, se déformant facilement sous l'effet des contraintes imposées par les échangeurs 12. Les échangeurs 12 sont en effet des blocs de forte rigidité par rapport aux tôles 80 et 82, qui imposent leur déformation à ces tôles. Les tôles 80 et 82 sont des coques minces, de grands rayons de courbure, ce qui leur confère une souplesse importante.

Les chambres d'entrée et de sortie 22 et 24 sont de tailles importan- tes et ne sont pas cloisonnées intérieurement. De ce fait, la chambre d'entrée permet une distribution du fluide secondaire uniforme dans les différents collecteurs axiaux d'entrée 18. Par ailleurs, du fait de leurs grandes sections de passage, ces chambres offrent peu de résistance à la circulation du fluide secondaire. Elles permettent également d'accéder facilement aux entrées 8 et aux sorties 10, et donc de déconnecter facilement et rapidement les manchettes 140, 142, 158 et 160 des entrées 8 et des sorties 10.

Enfin, le fait que les chambres soient dépourvues de cloisonnement interne permet de disposer les entrées 8 et les sorties 10 d'un même côté de l'enceinte 2. II est ainsi possible de disposer l'ensemble 1 à proximité d'une paroi de la cellule 97, les tuyauteries d'entrée et de sortie du fluide secondaire s'étendant toutes à l'opposé de la paroi.

Le sous-ensemble 94, qui contient l'ensemble des échangeurs ainsi que les principaux collecteurs de circulation des fluides primaire et se- condaire, peut être retiré d'une seule pièce de l'enceinte extérieure 2. Cette opération est réalisée de façon particulièrement simple et commode, à l'aide du pont de la cellule de maintenance située au-dessus de l'ensemble d'échangeur de chaleur 1, après évacuation du couvercle 34 et escamotage des manchettes 40 et 42 à l'intérieur des chambres d'entrée 22 et de sortie 24. L'escamotage des manchettes 40 et 42 est réalisé à l'aide d'outils adaptés de façon facile et rapide, de telle sorte que les doses intégrées par les opérateurs sont faibles.

Une fois les manchettes 140 et 142 démontées, l'extraction du sous- ensemble 94 et sa réintroduction dans l'enceinte 2 se fait par simple déboîtement et emboîtement.

Les collecteurs inférieur 170 et 172 présentent des brides 176 de forme adaptée pour guider la partie inférieure du sous-ensemble 94 lors de sa remise en place. La connexion étanche du collecteur central 14 et du collecteur annulaire 16 avec les collecteurs inférieurs 170 et 172 se fait par simple emboîtement suivant une direction verticale.

Les opérations de maintenance lourde sur les échangeurs 12 sont réalisées de façon commode dans une cellule de maintenance spéciale équipée du matériel adapté.

Par ailleurs, les petites réparations peuvent être réalisées sur les échangeurs 12 in situ, c'est-à-dire sans retirer le sous-ensemble 94 de l'enceinte 2. Le collecteur central, le collecteur annulaire et les collecteurs axiaux d'entrée et de sortie présentent des sections de suffisamment grandes tailles pour qu'un opérateur puisse s'y introduire et y travailler. Les échangeurs 12 sont accessibles sur leurs quatre faces pour réparation.

Les modules 56 constituant chaque échangeur 12 sont soudés les uns aux autres le long des arêtes délimitant, vers le haut et vers le bas, les faces intérieure, extérieure et radiales de ces modules. Les soudures d'angle sont éliminées du fait de la présence des barres 68 disposées dans les angles usinés des modules 56.

Les tôles circonférentielles intérieure et extérieure 80 et 82 sont soudées sur les ailes 72 des barres 68. Cette soudure est située à distance des modules 56 et peut être contrôlée par radiographie de façon pratique.

La zone critique C (voir figures 9A et 9B) dans laquelle les contraintes thermomécaniques sont maximales est située à la jonction entre l'aile 72 et la partie principale 70 de la barre 68, et s'étend donc dans la masse de la barre 68 et pas au niveau de la soudure. Enfin, l'aile 72 se raccorde sur les faces radiales des modules 56 par un rayon de courbure (R) optimisé en fonction des contraintes thermomécaniques dans la zone critique C.

Ces différentes dispositions constructives permettent de rendre les échangeurs 12 particulièrement résistants aux contraintes thermomécaniques.

L'ensemble d'échange de chaleur décrit ci-dessus peut présenter de multiples variantes.

Ainsi, à titre d'exemple, les échangeurs 12 peuvent ne pas être de type à plaques, mais être par exemple des échangeurs de chaleur à tubes et calandres.

Le ventilateur 28 peut ne pas être disposé sur le fond de la cuve 30, mais plutôt être fixé au couvercle 34. Il est dans ce cas nécessaire de modifier la circulation du fluide primaire sortant des échangeurs de chaleur 12. Le collecteur annulaire 16 est prolongé vers le haut jusqu'au ventilateur 28 et est cloisonné de façon à définir une partie ascendante canalisant le fluide primaire jusqu'au ventilateur 28 et une partie descendante canalisant le fluide primaire à partir du ventilateur 28 jusqu'à la sortie 6.

L'évacuation du sous-ensemble 94 est plus complexe dans ce cas, puisqu'il faut démonter le ventilateur 28 avant de retirer le couvercle 34 de l'enceinte 2.

L'ensemble d'échange de chaleur peut comprendre plus ou moins de huit échangeurs de chaleur 12.

Les entrées 8 de fluide secondaire peuvent être disposées en haut de la virole supérieure 36, les sorties 10 de fluide secondaire étant, dans ce cas, disposées en dessous des échangeurs de chaleur 12.

Le fluide primaire peut circuler à partir de l'entrée 4 vers les échan- geurs de chaleur 12 dans le collecteur annulaire 16, et revenir des échangeurs vers la sortie 6 par le collecteur central.

Le fluide primaire peut circuler depuis la chambre d'entrée 22 à travers les canaux axiaux 18 et 20 jusqu'à la chambre de sortie 24, le fluide secondaire circulant, dans ce cas, dans le collecteur central 14 et dans le collecteur annulaire 16.

Le fluide primaire peut ne pas être de l'hélium sensiblement pur, mais être un mélange d'hélium et d'azote. Le fluide primaire peut également comprendre principalement de l'eau.

Le fluide secondaire peut être de l'hélium sensiblement pur ou un mélange d'hélium et d'azote (par exemple 20 % d'hélium et 80 % d'azote ou 40 % d'hélium et 60 % d'azote). Le fluide secondaire peut également être principalement constitué d'eau, et être vaporisé dans l'ensemble d'échange de chaleur. Dans ce cas, l'ensemble d'échange de chaleur joue le rôle de générateur de vapeur.

Il est à noter que l'ensemble d'échange de chaleur 1 décrit ci-dessus présente plusieurs aspects originaux susceptibles d'être protégés indépendamment les uns des autres. Ainsi, il est possible de prévoir que l'ensemble 1 comprend un sous- ensemble mécanique extractible d'une seule pièce tel que 94, alors que les collecteurs axiaux 18 et 20 sont connectés aux entrées 8 et sorties 10 par des tuyauteries de liaison et non par l'intermédiaire de chambres telles que 22 et 24. Dans ce cas, les parties terminales des tuyauteries de liaison sont susceptibles d'être démontées manuellement des entrées et sorties 8 et 10, par exemple à partir de l'espace libre entre le couvercle 34 et les échan- geurs 12, et à partir de l'espace libre compris entre l'enveloppe tronconique 100 et les échangeurs 12. Ces parties terminales sont escamotées à l'intérieur des tuyauteries de liaison, ou complètement séparées de celles-ci et sorties manuellement de l'enceinte 2 par les opérateurs.

De même, il est possible de prévoir que l'ensemble 1 comprend des échangeurs 12 pourvus de barres 68 telles que celles décrites ci-dessus alors que les collecteurs axiaux 18 et 20 ne sont pas connectés aux entrées 8 et sorties 10 par des chambres 22 et 24 et/ou que l'ensemble 1 ne com- prend pas de sous-ensemble 94 démontable.