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FR2498946A1 - Cooled injector for feeding corrosive substance into boiler - esp. where sulphur hexa:fluoride is injected into reactor contg. lithium at high temp. - Google Patents

Cooled injector for feeding corrosive substance into boiler - esp. where sulphur hexa:fluoride is injected into reactor contg. lithium at high temp. Download PDF

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FR2498946A1
FR2498946A1 FR8023968A FR8023968A FR2498946A1 FR 2498946 A1 FR2498946 A1 FR 2498946A1 FR 8023968 A FR8023968 A FR 8023968A FR 8023968 A FR8023968 A FR 8023968A FR 2498946 A1 FR2498946 A1 FR 2498946A1
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FR
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boiler
envelope
injector according
casing
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FR8023968A
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Claude Girard
Michel Bridou
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Societe Europeenne de Propulsion SEP SA
Original Assignee
Societe Europeenne de Propulsion SEP SA
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    • B01J4/001Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02K9/44Feeding propellants
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Abstract

The substance becomes corrosive when it is heated, e.g. SF6 or its decompsn. prods.; and is injected into a boiler contg. another corrosive substance, e.g. Li. The injector consists of a tube fixed on the boiler wall and contg. an outlet hole. In the tube is a nozzle made of a material resisting corrosion and contg. an axial hole for injecting a substance, e.g. SF6 into the boiler. The nozzle contains a double ring channel along which a coolant is fed to cool the nozzle; and the tube contg. the nozzle is pref. a poor conductor of heat. Used esp. for a boiler or reactor fed with Li and SF6, where the injector resists corrosion at high temp.

Description

La présente invention a pour objet un injecteur pour chaudière destiné à l'introduction d'un premier produit chimique, corrosif lorsqu'il est porté audessus d'une certaine température, tel que l'hexafluo- rure de soufre ou ses produits de décomposition, dans une chaudière contenant un deuxième produit chimique porté à température élevée, et également corrosif à cette température, tel que le lithium. The subject of the present invention is a boiler injector intended for the introduction of a first chemical product, which is corrosive when it is brought above a certain temperature, such as sulfur hexafluoride or its decomposition products, in a boiler containing a second chemical brought to high temperature, and also corrosive to this temperature, such as lithium.

Les chaudières du type Li/SF6 donnent lieu à des réactions chimiques à haute température et utilisent un chargement de produit réactif constitué par du lithium qui est en fusion à la température de réaction. Le contrôle de la combustion s'effectue dans ce cas par l'injection d'hexafluorure de soufre. Toutefois, la réalisation d'un injecteur de SF6 capable de fonctionner sur une telle chaudière pose des problèmes particulièrement délicats. En effet, l'hexafluorure de soufre ou ses produits de décomposition deviennent très corrosifs à haute température. De meme le lithium est également très corrosif à haute température. Or, les matériaux résistant le mieux au lithium par exemple, aux températures envisagées, sont incapables de résister efficacement à l'attaque de l'hexafluorure de soufre ou de ses produits de réaction.Inversement, des matériaux présentant de relativement bonnes propriétés d'anticorrosion face a i'hexafluorure de soufre ou ses produits de décomposition résistent mal à l'attaque du lithium. La durée de vie ou la qualité de fonctionnement des injecteurs de type connu réalisés en des matériaux de compromis, sont dcnc particulièrement limitées. Boilers of the Li / SF6 type give rise to chemical reactions at high temperature and use a charge of reactive product consisting of lithium which is molten at the reaction temperature. The combustion control is carried out in this case by the injection of sulfur hexafluoride. However, the production of an SF6 injector capable of operating on such a boiler poses particularly delicate problems. Indeed, sulfur hexafluoride or its decomposition products become very corrosive at high temperature. Likewise, lithium is also very corrosive at high temperature. However, the materials which resist lithium the best, for example, at the temperatures envisaged, are unable to effectively resist the attack of sulfur hexafluoride or its reaction products. Conversely, materials having relatively good anticorrosion properties faced with sulfur hexafluoride or its decomposition products resist poorly the attack of lithium. The service life or the quality of operation of injectors of known type made of compromise materials are therefore particularly limited.

La présente invention vise à remédier aux inconvénients précités et à réaliser un injecteur pour chaudière capable de fonctionner de façon satisfaisante meme lorsque les produits réactifs en présence sont particulièrement agressifs à haute température.  The present invention aims to remedy the aforementioned drawbacks and to provide an injector for a boiler capable of operating satisfactorily even when the reactive products present are particularly aggressive at high temperature.

Ces buts sont atteints grâce à un injecteur pour chaudière destiné à l'introduction d'un premier produit chimique, corrosif lorsqu'il est porté au-dessus d'une certaine température, tel que l'hexafluorure de soufre ou ses produits de décomposition, dans une chaudière contenant un deuxième produit chinique porté à température élevée, et également corrosif à cette température, tel que le lithium, caractérisé en ce qu'il comprend d'une part, une enveloppe en forme de fourreau qui est rendue solidaire des parois de la chaudiere, et dont la partie exposée au deuxième produit chimique contenu dans la chaudière est réalisée en un matériau résistant à chaud a ce deuxième produit et à ses produits de réaction avec le premier produit, et, d'autre part, à l'intérieur de l'enveloppe, un gicleur réalisé en un matériau résistant chimiquement au premier produit et à ses produits de décomposition, et muni d'un canal d'injection pourvu d'au moins un orifice de sortie débouchant a proximité de la face interne de l'enveloppe, elle-meme munie d'au moins une perforation dans la zone située en face de chacun desdits orifices de sortie, et en ce qu'un système de barriere thermique est interposé entre ledit canal d'injection et la face externe de l'enveloppe exposée aux produits contenus dans la chaudière, pour limiter la température du canal d'injection à une valeur en-dessous de laquelle la corrosion du gicleur par le premier produit chimique est tolérable. These aims are achieved by means of a boiler injector intended for the introduction of a first chemical, which is corrosive when it is brought above a certain temperature, such as sulfur hexafluoride or its decomposition products, in a boiler containing a second chinese product brought to a high temperature, and also corrosive to this temperature, such as lithium, characterized in that it comprises on the one hand, an envelope in the form of a sheath which is made integral with the walls of the boiler, and the part of which exposed to the second chemical contained in the boiler is made of a material resistant to heat to this second product and to its products of reaction with the first product, and, on the other hand, inside of the envelope, a nozzle made of a material chemically resistant to the first product and to its decomposition products, and provided with an injection channel provided with at least one outlet opening opening near the face i internal of the envelope, itself provided with at least one perforation in the zone situated opposite each of said outlet orifices, and in that a thermal barrier system is interposed between said injection channel and the face external of the envelope exposed to the products contained in the boiler, to limit the temperature of the injection channel to a value below which corrosion of the nozzle by the first chemical is tolerable.

L'enveloppe est constituée de préférence d'un matériau mauvais conducteur de la chaleur. The envelope is preferably made of a material which is a poor conductor of heat.

De façon avantageuse, le système de barriere thermique peut comprendre des évidements dans lesquels les produits injectés ou contenus dans la chaudière ne peuvent pénétrer. Advantageously, the thermal barrier system can include recesses in which the products injected or contained in the boiler cannot penetrate.

Selon un mode de réalisation de l'inven tion, l'un au moins des évidements est ménagé entre l'enveloppe et le gicleur, et des moyens d'étanchéité sont prévus entre l'orifice de sortie et la perforation de l'enveloppe pour empecher les produits chimiques de pé métrer par le jeu existant entre le gicleur et l'enve- loppe. According to one embodiment of the invention, at least one of the recesses is formed between the casing and the nozzle, and sealing means are provided between the outlet orifice and the perforation of the casing for prevent chemicals from entering through the clearance between the nozzle and the casing.

Les moyens d'étanchéité peuvent comprendre chacun au moins une pièce annulaire formant joint comprimé entre le gicleur et l'enveloppe autour et en prolonguement de chaque orifice du canal d'injection, et cette pièce annulaire porte alors sur au moins le gicleur ou la face interne de l'enveloppe le long d'une surface de contact d'aire réduite. The sealing means may each comprise at least one annular part forming a compressed seal between the nozzle and the casing around and in extension of each orifice of the injection channel, and this annular part then bears on at least the nozzle or the face. internal envelope along a contact area of reduced area.

Les pieces annulaires formant joint sont avantageusement constituées en un matériau mauvais conducteur de la chaleur. The annular parts forming a seal are advantageously made of a material which is poor in heat conductivity.

Selon une caractéristique particulière de l'invention, un ressort au moins est prévu pour appuyer le gicleur sur la face interne de l'enveloppe ou sur les pièces annulaires formant joint, garantissant ainsi la permanence de l'étanchéité entre évidement et chaudiere,
Dans le cas où des évidements sont formés pour contribuer à la formation du système de barrière thermique, au moins l'un des évidements, de préférence celui situé dans le gicleur, peut etre parcouru par un fluide refroidisseur.
According to a particular characteristic of the invention, at least one spring is provided to press the nozzle on the internal face of the envelope or on the annular parts forming a seal, thus guaranteeing the permanence of the seal between the recess and the boiler,
In the case where recesses are formed to contribute to the formation of the thermal barrier system, at least one of the recesses, preferably that located in the nozzle, can be traversed by a cooling fluid.

Le gicleur est avantageusement constitué d'un matériau bon conducteur de la chaleur. The nozzle is advantageously made of a material which is a good conductor of heat.

Grace à ces différentes mesures, il est ainsi possible d'éviter de manière efficace la création locale de points chauds au niveau du canal du gicleur. Thanks to these various measures, it is thus possible to effectively avoid the local creation of hot spots at the level of the nozzle channel.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui fait suite, de modes particuliers de réalisation, donnés uniquement à titre non limitatif, en.référence aux dessins annexés, sur lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un exemple de réalisation d'un injecteur selon l'invention,
- la figure 2 est une vue de détail agrandie montrant un exemple de pièce de jonction entre le gicleur et l'enveloppe d'un injecteur selon l'invention, et
- la figure 3 est une vue en coupe axiale d'un autre mode de réalisation d'injecteur
Si l'on se reporte à la figure 1, on voit, monté sur la paroi 1 d'une chaudière, non représentée, un injecteur 100 pour l'injection par exemple d'hexafluorure de soufre gazeux dans l'enceinte de la chaudière contenant elle-meme par exemple du lithium.
Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows, of particular embodiments, given only by way of non-limiting example, in reference to the appended drawings, in which
FIG. 1 is a view in axial section of an embodiment of an injector according to the invention,
FIG. 2 is an enlarged detail view showing an example of a junction piece between the nozzle and the casing of an injector according to the invention, and
- Figure 3 is an axial sectional view of another embodiment of the injector
Referring to Figure 1, we see, mounted on the wall 1 of a boiler, not shown, an injector 100 for the injection for example of gaseous sulfur hexafluoride into the enclosure of the boiler containing itself, for example lithium.

L'injecteur est constitué essentiellement par une enveloppe 10 en forme de fourreau dans laquelle est inséré un gicleur 20 muni d'un canal central axial d'injection 24. L'enveloppe 10 comprend une partie latérale 11 par exemple cylindrique et une extrémité aval 12 présentant une face interne 16. L'enveloppe 10 est en un matériau résistant au produit contenu dans l'enceinte de la chaudière et à ses produits de réaction. The injector essentially consists of a casing 10 in the form of a sheath into which is inserted a nozzle 20 provided with an axial central injection channel 24. The casing 10 comprises a lateral part 11, for example cylindrical, and a downstream end 12 having an internal face 16. The casing 10 is made of a material resistant to the product contained in the enclosure of the boiler and to its reaction products.

Dans le cas ou la chaudière contient du lithium, l'enveloppe 10 peut Outre comme la paroi 1 en acier inoxydable.In the case where the boiler contains lithium, the casing 10 can also, like the wall 1, made of stainless steel.

Le gicleur 20 est lui-meme constitué en un matériau résistant jusqu'à une certaine température à l'attaque du produit injecté ou de ses produits de décomposition. Dans le cas d'injection d'hexafluorure de soufre, le gicleur 20 peut entre par exemple en cuivre non allié tel que du cuivre électrolytique, en cuivre nickelé ou en nickel. The nozzle 20 is itself made of a material resistant to a certain temperature to attack by the injected product or its decomposition products. In the case of injection of sulfur hexafluoride, the nozzle 20 can for example be made of unalloyed copper such as electrolytic copper, nickel-plated copper or nickel.

Le corps du gicleur 20 est rendu solidaire de l'enveloppe 10 par des moyens de liaison tels que des boulons 60 vissés sur une bride formée à la partie arrière de l'enveloppe 10. Dans ce cas, des portées de guidage 23 sont ménagées sur une partie du corps du gicleur engagée dans l'enveloppe 10. Un joint d'étanchéité annulaire 40 est disposé dans une gorge voisine des portées 23 Des espacements sont ménagés entre la face extérieure 22 du gicleur 20 et la paroi interne 15 de l'enveloppe 10, en vue de réduire les échanges thermiques entre enveloppe 10 et corps de gicleur 20. The body of the nozzle 20 is made integral with the casing 10 by connecting means such as bolts 60 screwed onto a flange formed at the rear part of the casing 10. In this case, guide surfaces 23 are provided on a part of the body of the nozzle engaged in the casing 10. An annular seal 40 is arranged in a groove close to the bearing surfaces 23 Spaces are provided between the external face 22 of the nozzle 20 and the internal wall 15 of the casing 10, with a view to reducing the heat exchange between casing 10 and nozzle body 20.

La face frontale aval 21 du gicleur 20 ne porte pas directement contre la face interne 16 de l'extrémité aval 12 de l'enveloppe 10. Au contraire, une pièce annulaire de jonction 30, est serrée entre la face frontale 21 du gicleur et la face interne 16 de l'extrémité aval 12 de l'enveloppe 10. Le serrage de la pièce 30 entre gicleur 20 et enveloppe 10 peut hêtre effectué très simplement, par exemple à l'aide de ressorts 61 coopérant avec les boulons 60 pour exercer un effort axial sur l'ensemble du corps de gicleur 20. The downstream front face 21 of the nozzle 20 does not bear directly against the internal face 16 of the downstream end 12 of the casing 10. On the contrary, an annular junction piece 30, is clamped between the front face 21 of the nozzle and the inner face 16 of the downstream end 12 of the casing 10. The tightening of the part 30 between the nozzle 20 and the casing 10 can be carried out very simply, for example using springs 61 cooperating with the bolts 60 to exert a axial force on the entire nozzle body 20.

La pièce 30 présente une ouverture centrale 31 de section supérieure à celle de l'orifice 25 du canal d'injection 24 du gicleur. L'extrémité aval 12 de l'enveloppe 10 est munie d'une perforation 13 qui est elle-meme de section plus importante que 1 'ouvertu- re 31 de la pièce 30. La perforation 13 de l'enveloppe lo comprend par exemple une première portion cylindrique et une deuxième portion conique 14 qui s'évase vers l'extrémité libre du fourreau 10 en formant un divergent. The part 30 has a central opening 31 of section greater than that of the orifice 25 of the injection channel 24 of the nozzle. The downstream end 12 of the casing 10 is provided with a perforation 13 which is itself of larger section than the opening 31 of the part 30. The perforation 13 of the casing lo comprises for example a first cylindrical portion and a second conical portion 14 which widens towards the free end of the sheath 10 by forming a divergent.

La pièce annulaire de jonction 30 est centrée dans la cavité cylindrique interne de l'enveloppe 10 au voisinage de la face 16 afin de réaliser l'alignement entre l'orifice 15, l'ouverture 31 et la perforation 13. La pièce 30 présente des surfaces de contact d'aire réduite avec la face interne 16 de l'enveloppe 10 et la face frontale 21 du gicleur 20. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, la pièce 30 est en forme de rondelle circulaire et sa face aval 33 est conique, et porte sur la face interne 16, sensiblement plane, de l'enveloppe 10 selon une ligne fermée de relativement faible longueur constitué par ltarete de la perforation 13 La face amont 32 de la rondelle 30 est plane et porte de meme sur la face frontale 21, légèrement conique, du gicleur 20, selon une ligne fermée de faible longueur autour de l'orifice 25 du canal d'injection 24. The annular junction piece 30 is centered in the internal cylindrical cavity of the casing 10 in the vicinity of the face 16 in order to achieve alignment between the orifice 15, the opening 31 and the perforation 13. The piece 30 has contact areas with reduced area with the internal face 16 of the casing 10 and the front face 21 of the nozzle 20. In the example shown in FIG. 1, the part 30 is in the form of a circular washer and its downstream face 33 is conical, and carries on the inner face 16, substantially planar, of the casing 10 along a closed line of relatively short length consisting of the length of the perforation 13 The upstream face 32 of the washer 30 is planar and likewise carries on the slightly conical front face 21 of the nozzle 20, along a closed line of short length around the orifice 25 of the injection channel 24.

On dispose ainsi de surfaces de contact réduites entre enveloppe et pince de jonction ainsi qu'entre piece de jonction et gicleur, et la présence d'au moins une pièce 30 permet de disposer d'au moins deux résistances thermiques en série qui augmentent l'efficacité de la barrière thermique entre l'enveloppe 10 et le gicleur 20.La presence de plusieurs pièces analogues à la pièce 30 montées les unes derriere les autres est envisageable pour réduire plus fortement les transferts thermi que.. Par ailleurs, la pièce 30 doit etre adaptée pour former 3oint d'étanchéité empechant toute pénétration du deuxième produit présent dans la chaudière, a l'inté- rieur des espacements formés entre gicleur et enveloppe afin de maintenir le caractère de barrière thermique
Il suffit pour cela que les surfaces de contact avec la pièce 30 soient définies par des lignes fermées entourant l'orifice 31.
There are thus reduced contact surfaces between casing and junction clamp as well as between junction piece and nozzle, and the presence of at least one piece 30 makes it possible to have at least two thermal resistances in series which increase the efficiency of the thermal barrier between the casing 10 and the nozzle 20. The presence of several parts similar to part 30 mounted one behind the other is conceivable in order to reduce heat transfers more strongly than .. Furthermore, part 30 must be adapted to form a seal preventing any penetration of the second product present in the boiler, inside the spaces formed between nozzle and casing in order to maintain the character of thermal barrier
It suffices for this that the contact surfaces with the part 30 are defined by closed lines surrounding the orifice 31.

La piece 30 est avantageusement realisée en acier inoxydable par exemple, de meme que l'enveloppe 10, lorsque le deuxième produit présent dans la chaudière est du lithium. En effet, la pièce 30 a un role thermique et le diamètre de son ouverture 31 n'étant pas critIque, celle-ci peut etre réalisée en acier inoxydable, métal favorable par sa faible conductivité thermique, ainsi que sa dureté, bien que résistant mal à la corrosion par le SF6. Au contraire, le gicleur 20 est avantageusement réalisé en un matériau qui outre sa ré- sistance à l'attaque par le premier produit (tel que l'hexafluorure de soufre), présente une conductivité thermique élevée. Ainsi, on évite plus facilement la création de points chauds au voisinage du canal d'injection 24. The part 30 is advantageously made of stainless steel for example, as is the casing 10, when the second product present in the boiler is lithium. Indeed, the part 30 has a thermal role and the diameter of its opening 31 not being critical, it can be made of stainless steel, a favorable metal by its low thermal conductivity, as well as its hardness, although poorly resistant corrosion by SF6. On the contrary, the nozzle 20 is advantageously made of a material which, in addition to its resistance to attack by the first product (such as sulfur hexafluoride), has a high thermal conductivity. This makes it easier to avoid the creation of hot spots in the vicinity of the injection channel 24.

On a représenté sur la figure 1 une face 21 du gicleur conique cooperant avec une face plane 32 de la pièce 30. Naturellement, la pièce 30 peut présen- ter deux faces coniques 32 et 33 et la face frontale 21 du gicleur peut dans ce cas bure plane. Ainsi, sur la figure 2, il est représenté une pièce de jonction 30 comprenant deux faces coniques 32 et 33 coopérant respectivement avec la face frontale plane 21 du gicleur 20 et la face interne 16 de la partie de fourreau 12 de manière à limiter les zones de contact à des lignes de faible longueur. La pièce 30 est percée d'une ouverture contrale 31a, 31b qui prolonge le canal 24 terminé par l'orifice 25, et présente une section plus grande que celle de l'orifice 25.L'ouverture de la pièce 30 présente par exemple une première portion cylindrique 31a et une deuxième portion conique 31b formant divergent. FIG. 1 shows a face 21 of the conical nozzle cooperating with a plane face 32 of the part 30. Naturally, the part 30 can have two conical faces 32 and 33 and the front face 21 of the nozzle can in this case flat bure. Thus, in Figure 2, there is shown a junction piece 30 comprising two conical faces 32 and 33 cooperating respectively with the flat front face 21 of the nozzle 20 and the internal face 16 of the sleeve portion 12 so as to limit the areas of contact to short lines. The part 30 is pierced with a contral opening 31a, 31b which extends the channel 24 terminated by the orifice 25, and has a larger section than that of the orifice 25. The opening of the part 30 has for example a first cylindrical portion 31a and a second conical portion 31b forming a diverging portion.

L'extrémité aval 12 de l'enveloppe 10 peut comporter une perforation en forme de canal cylindrique 13 de section plus importante que la plus grande section de l'ou- verture 31a, 31b de la pièce 30, ce canal pouvant entre erode sans conséquence faucheuse. The downstream end 12 of the casing 10 may include a perforation in the form of a cylindrical channel 13 of larger section than the largest section of the opening 31a, 31b of the part 30, this channel being able to enter between erodes without consequence. mower.

Comme on peut le voir sur la figure 1, le système de barrière thermique entre les faces externes de l'enveloppe 10 soumises à la chaleur dégagée par la chaudière et le canal central d'injection 24 du gicleur comprend des moyens complémentaires qui sont associés et le cas échéant pourraient être substitués aux moyens constitués par les espacements entre gicleur 20 et enveloppe 10 et la piace de jonction 30. Ces moyens complémentaires comprennent des evidements 27 formés dans le corps de gicleur lui-meme et réalisés sous la forme d'une cavité annulaire concentrique au canal central 24 et s'étendant jusque presqu'à l'extrémité aval du gicleur.Une pièce 50 constituant une partie du corps du gicleur 20 comporte un prolongement tubulaire 51 engagé dans la cavité 27 pour définir un chemin de circulation de fluide caloporteur de refroidissement tel que de l'eau ou de l'azote. Le fluide. de refroidissement peut par exemple être introduit par une conduite 52 dans a partie de cavité 27 la plus voisine du canal central 24 et évacuée de la partie de cavité 27 péripherique par une conduite 53. Des cavités et un circuit de refroidissement pourraient également etre agencés dans l'envelop- pe 10 en vue de limiter les transferts de chaleur vers la face interne de l'enveloppe 10. As can be seen in FIG. 1, the thermal barrier system between the external faces of the casing 10 subjected to the heat released by the boiler and the central injection channel 24 of the nozzle comprises complementary means which are associated and if necessary could be substituted for the means constituted by the spacings between nozzle 20 and casing 10 and the joining piece 30. These complementary means comprise recesses 27 formed in the nozzle body itself and produced in the form of a cavity annular concentric with the central channel 24 and extending up to almost the downstream end of the nozzle. A part 50 constituting a part of the body of the nozzle 20 comprises a tubular extension 51 engaged in the cavity 27 to define a path for circulation of fluid cooling coolant such as water or nitrogen. The fluid. cooling system can for example be introduced via a pipe 52 into a portion of cavity 27 closest to the central channel 24 and discharged from the peripheral portion of cavity 27 through a pipe 53. Cavities and a cooling circuit could also be arranged in the envelope 10 in order to limit the heat transfers towards the internal face of the envelope 10.

Les différents éléments du système de bar rière thermique représentés sur la figure 1 garantissent une bonne protection du canal central puisque l'enveloppe en forme de fourreau 10 reliée à l'enceinte 1 de la chaudiere assure une protection du gicleur 20 y compris sur sa face avant, vis a vis du deuxième produit présent dans la chaudière, et les éléments d'isolation thermique tels que les évidements ou la pièce annulaire de jonction 30 empêchent l'élévation de la tempé- rature du canal d'injection 24 jusqu'à une valeur pour laquelle le premier produit injecte devient corrosif vis à vis du matériau de ce canal. The various elements of the thermal barrier system shown in FIG. 1 guarantee good protection of the central channel since the sheath-like envelope 10 connected to the enclosure 1 of the boiler provides protection for the nozzle 20 including on its face. front, opposite the second product present in the boiler, and the thermal insulation elements such as the recesses or the annular junction piece 30 prevent the temperature of the injection channel 24 from rising to a value for which the first product injects becomes corrosive to the material of this channel.

La figure 3 représente une vue schématique d'un autre mode de réalisation possibie de l'invention. FIG. 3 represents a schematic view of another possible embodiment of the invention.

Dans ce cas, un espacement est toujours ménagé entre le gicleur 20 et l'enveloppe 10 et les contacts sont réduits, mais la partie 123 du corps du gicleur servant de guidage est munie d'un filetage qui permet de solida riser le corps du gicleur avec l'enveloppe 10 en forme de fourreau, tout en exerçant une action de serrage sur une pièce annulaire de jonction 30 qui limite les contacts et les transferts thermiques entre la face interne 16 de la partie aval 12 de l'enveloppe 10, et la face 21 du gicleur 20 proprement dit.In this case, a space is always provided between the nozzle 20 and the casing 10 and the contacts are reduced, but the part 123 of the body of the nozzle serving as a guide is provided with a thread which makes it possible to secure the body of the nozzle. with the casing 10 in the form of a sheath, while exerting a clamping action on an annular junction piece 30 which limits the contacts and the heat transfers between the internal face 16 of the downstream part 12 of the casing 10, and the face 21 of the nozzle 20 proper.

Lorsque le corps de gicleur 20 est bloqué directement sur l'enveloppe 10, conme par exemple à l'aide du filetage 123 du mode de réalisation de la
Fig 3, les ressorts 61 de la Fig 1 sont supprimés.
When the nozzle body 20 is blocked directly on the casing 10, like for example using the thread 123 of the embodiment of the
Fig 3, the springs 61 of Fig 1 are deleted.

Dans ce cas, la pièce annulaire de jonction 30 peut elle-meme être réalisée sous forme de rondelle élastique par exemple du type Belleville. Une paire de rondelles élastiques coniques 30', 30" peut ainsi constituer la jonction entre la face frontale 21 du gicleur 20 et la face interne 16 de l'enveloppe 10. Les rondelles 30', 30" qui, sur la figure 3 sont montées en sens inverse, bien que ceci ne soit pas obligatoire, presentent chacune une ouverture 31', 31" dont le diamètre est intermédiaire entre celui de l'orifice 25 du canal 24 et celui de la perforation 13 de l'enveloppe 10.In this case, the annular junction piece 30 can itself be produced in the form of an elastic washer, for example of the Belleville type. A pair of conical elastic washers 30 ', 30 "can thus constitute the junction between the front face 21 of the nozzle 20 and the internal face 16 of the casing 10. The washers 30', 30" which, in FIG. 3 are mounted in the opposite direction, although this is not compulsory, each have an opening 31 ′, 31 ″, the diameter of which is intermediate between that of the orifice 25 of the channel 24 and that of the perforation 13 of the envelope 10.

Dans certains cas on peut également n'utiliser qu'une seule rondelle élastique précomprimée.In some cases it is also possible to use only one pre-compressed elastic washer.

Les différents moyens définissant le système de barrière thermique décrits en référence aux figures 1 à 3 peuvent naturellement se combiner les uns avec les autres et subir des variantes de réalisation. The various means defining the thermal barrier system described with reference to FIGS. 1 to 3 can naturally be combined with one another and undergo variant embodiments.

Ainsi, le corps de gicleur 20 peut être massif et ne comporter que son canal central 24, sans évidement supplémentaire 27. Dans ce cas, les contacts entre gicleur et enveloppe doivent etre les plus réduits possibles ou des cavités d'isolation doivent etre ménagées dans l'enveloppe 10. En revanche, lorsque par exemple le gicleur est muni de cavités 27 équipées d'un système de refroi dissement tel que 51, 52, 53, les contacts entre gicleur 20 et enveloppe 10 sont moins critiques.Par ailleurs, la définition d'une zone de contact bien définie et limitée à une ligne fermée de faible longueur autour de l'ouverture 31 de la pièce annulaire de jonction 30 est particulierement importante entre les faces 33 de la pièce 30 et 16 de l'enveloppe 10 En revanche, la zone de contact entre le gicleur proprement dit 20 et la face 32 de la pièce 30 est moins critique et peut entre plus étendue. Des gicleurs différents peuvent etre combinés à un même type d'enveloppe Enfin, l'usinage de la pièce annulaire de jonction 30 peut être très simplifié si l'on réalise cette pièce sous la forme d'une rondelle telle que celle représentée sur la fig. 1.Thus, the nozzle body 20 can be solid and have only its central channel 24, without additional recess 27. In this case, the contacts between the nozzle and the casing must be as small as possible or insulation cavities must be provided in the casing 10. On the other hand, when for example the nozzle is provided with cavities 27 equipped with a cooling system such as 51, 52, 53, the contacts between the nozzle 20 and the casing 10 are less critical. definition of a well defined contact area limited to a closed line of short length around the opening 31 of the annular junction piece 30 is particularly important between the faces 33 of the piece 30 and 16 of the envelope 10 In on the other hand, the contact area between the actual nozzle 20 and the face 32 of the part 30 is less critical and may between more extensive. Different nozzles can be combined with the same type of casing. Finally, the machining of the annular junction piece 30 can be very simplified if this piece is produced in the form of a washer such as that shown in FIG. . 1.

Les caractéristiques de l'injecteur dépendent uniquement du gicleur 20, tandis que la perforation de l'extrémité aval 12 de l'enveloppe 10 peut répondre à des conditions moins strictes Selon un exemple particulier d'injecteur adapté à une chaudière de type Li/SF6 un diamètre d'orifice 25 de canal d'injection 24 supérieur ou égal a environ 1,8 mm et un diamètre d'ouverture 31 de pièce 30 d'environ 2 mm se sont avérés permettre un bon fonctionnement avec une pression de SF6 supérieure ou égale a 3 bars absolus. The characteristics of the injector depend solely on the nozzle 20, while the perforation of the downstream end 12 of the casing 10 can meet less stringent conditions. According to a particular example of an injector suitable for a Li / SF6 type boiler an orifice diameter 25 of injection channel 24 greater than or equal to approximately 1.8 mm and an opening diameter 31 of part 30 of approximately 2 mm have been found to allow correct operation with a higher SF6 pressure or equal to 3 bars absolute.

Bien entendu, diverses modifications et adjonctions peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs décrit sans sortir du cadre de l'invention  Of course, various modifications and additions can be made by those skilled in the art to the devices described without departing from the scope of the invention.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Injecteur pour chaudière destiné à l'introduction d'un premier produit chimique, corrosif lorsqu'il est porté au-dessus d'une certaine température, tel que l'hexafluorure de soufre ou ses produits de décomposition, dans une chaudière contenant un deuxième produit chimique porté à température élevée, et également corrosif à cette température, tel que le lithium, caractérisé en ce qu'il comprend d'une part, une enveloppe (10) en forme de fourreau qui est rendue solidaire des parois de la chaudière (1), et dont la partie exposee au deuxième produit chimique contenu dans la chaudière est réalisée en un matériau résistant a chaud a ce deuxième produit et à ses produits de réaction avec le premier produit, et, d'autre part, a l'intérieur de l'enve- loppe, un gicleur (20) réalisé en un matériau résistant chimiquement au premier produit et a ses produits de décomposition, et muni d'un canal d'injection (24) pourvu d'au moins un orifice de sortie (25) débouchant a proximité de la face interne (16) de l'enveloppe, elle-meme munie d'au moins une perforation (13) dans la zone située en face de chacun desdits orifices de sortie (25), et en ce qu'un système de barrière thermique (27, 30) est interposé entre ledit canal d'injection (24) et la face externe de l'enveloppe exposée aux produits contenus dans la chaudière, pour limiter la température du canal d'injection a une valeur en-dessous de laquelle la corrosion du gicleur par le premier produit chimique est tolérable. 1. Boiler injector intended for the introduction of a first chemical, which is corrosive when it is brought above a certain temperature, such as sulfur hexafluoride or its decomposition products, in a boiler containing a second chemical product brought to a high temperature, and also corrosive to this temperature, such as lithium, characterized in that it comprises on the one hand, a casing (10) in the form of a sheath which is made integral with the walls of the boiler (1), and the part of which exposed to the second chemical contained in the boiler is made of a material resistant to heat to this second product and to its products of reaction with the first product, and, on the other hand, to inside the enclosure, a nozzle (20) made of a material chemically resistant to the first product and to its decomposition products, and provided with an injection channel (24) provided with at least one outlet orifice (25) opening near the internal face e (16) of the envelope, itself provided with at least one perforation (13) in the zone situated opposite each of said outlet orifices (25), and in that a thermal barrier system (27 , 30) is interposed between said injection channel (24) and the external face of the envelope exposed to the products contained in the boiler, in order to limit the temperature of the injection channel to a value below which the corrosion of the sprinkler by the first chemical is tolerable. 2. Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe (10) est constituée d'un matériau mauvais conducteur de la chaleur. 2. Injector according to claim 1, characterized in that the envelope (10) is made of a material which is poor conductor of heat. 3. Injecteur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le système de barrière thermique comprend des évidements (27) dans lesquels les produits injectés ou contenus dans la chaudière ne peuvent pénétrer. 3. Injector according to claim 1 or claim 2, characterized in that the thermal barrier system comprises recesses (27) into which the products injected or contained in the boiler cannot penetrate. 4. Injecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'un au moins des évidements est ménagé entre l'enveloppe (iO) et le gicleur (20) et en ce que des moyens d'étanchéité (30) sont prévus entre ledit orifice de sortie (25) et ladite perforation (13) pour empêcher lesdits produits chimiques de pénétrer par le jeu existant entre le gicleur 1203 et ltenveloppe (10). 4. Injector according to claim 3, characterized in that at least one of the recesses is formed between the casing (iO) and the nozzle (20) and in that sealing means (30) are provided between said outlet (25) and said perforation (13) to prevent said chemicals from entering through the clearance existing between the nozzle 1203 and the envelope (10). 5. Injecteur selon la revendication 4, ca ractérisé en ce que les moyens d'étanchéité comprennent chacun au moins une pièce annulaire (30) formant joint comprime entre le gicleur (20) et l'enveloppe (10) autour et en prolongement de chaque orifice (25) du canal d'injection, et cette pièce annulaire (30) porte sur au moins le gicleur (20) ou la face interne (16) de l'enveloppe (10) le long d'une surface de contact d'aire réduite. 5. Injector according to claim 4, ca characterized in that the sealing means each comprise at least one annular part (30) forming a compressed joint between the nozzle (20) and the casing (10) around and in extension of each orifice (25) of the injection channel, and this annular part (30) bears on at least the nozzle (20) or the internal face (16) of the envelope (10) along a contact surface of reduced area. 6. Injecteur selon la revendication 5, ca ractérisé en ce que les pièces annulaires (30) formant joint sont constituées en un matériau mauvais conducteur de la chaleur. 6. Injector according to claim 5, ca characterized in that the annular parts (30) forming a seal are made of a material which is poor conductor of heat. 7. Injecteur selon l'une quelconque des revendications 4 a 6, caractérisé en ce qu'un ressort (61) au moins est prévu pour appuyer le gicleur (20j sur la face interne (16) de l'enveloppe (lo) ou sur les pièces annulaires (30) formant joint, garantissant ainsi la permanence de l'étanchéité entre évidement et chaudière. 7. Injector according to any one of claims 4 to 6, characterized in that at least one spring (61) is provided for pressing the nozzle (20j on the internal face (16) of the envelope (lo) or on the annular parts (30) forming a seal, thus guaranteeing the permanence of the seal between the recess and the boiler. 8. Injecteur selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que les pièces annulaires (30', 30", 31', 31") formant joint,interposées entre le gicleur (20) et la face interne de l'enveloppe (10) sont formées d'une matière élastique précomprimée.  8. Injector according to claim 5 or claim 6, characterized in that the annular parts (30 ', 30 ", 31', 31") forming a seal, interposed between the nozzle (20) and the internal face of the envelope (10) are formed from a precompressed elastic material. 9. Injecteur selon la revendication 3, caractérise en ce que l'un des évidements (27) au moins formant barrière thermique est parcouru par un fluide refroidisseur. 9. Injector according to claim 3, characterized in that one of the recesses (27) at least forming a thermal barrier is traversed by a coolant. 10. Injecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le gicleur (20) est constitué d'un matériau bon conducteur de la chaleur.  10. Injector according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the nozzle (20) is made of a material which is a good conductor of heat.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0135144A1 (en) * 1983-08-22 1985-03-27 Sterling Drug Inc. Liquid gas injection system for wet oxidation vessel
EP0169290A2 (en) * 1983-11-16 1986-01-29 Alusuisse-Lonza Services Ag Device for use in the degassing of molten metal
FR2604373A1 (en) * 1986-09-26 1988-04-01 Europ Propulsion COMPOSITE INJECTOR FOR THE INTRODUCTION OF A FIRST CORROSIVE PRODUCT INTO AN ENCLOSURE CONTAINING A SECOND CORROSIVE PRODUCT
FR2636376A1 (en) * 1988-09-14 1990-03-16 Europ Propulsion DEVICE FOR SAMPLING HOT GASES IN A COMBUSTION CHAMBER AND INJECTION HEAD EQUIPPED WITH A SAMPLING DEVICE
US5172548A (en) * 1988-09-14 1992-12-22 Societe Europeene De Propulsion Device for tapping off hot gases from a combustion chamber and injector head equipped with such a device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3325318A (en) * 1962-02-19 1967-06-13 Trw Inc Fuel system comprising sulfur hexafluoride and lithium containing fuel
FR2019215A1 (en) * 1968-09-30 1970-06-26 Philips Nv
FR2247283A1 (en) * 1973-10-15 1975-05-09 Philips Nv

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3325318A (en) * 1962-02-19 1967-06-13 Trw Inc Fuel system comprising sulfur hexafluoride and lithium containing fuel
FR2019215A1 (en) * 1968-09-30 1970-06-26 Philips Nv
FR2247283A1 (en) * 1973-10-15 1975-05-09 Philips Nv

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0135144A1 (en) * 1983-08-22 1985-03-27 Sterling Drug Inc. Liquid gas injection system for wet oxidation vessel
EP0169290A2 (en) * 1983-11-16 1986-01-29 Alusuisse-Lonza Services Ag Device for use in the degassing of molten metal
EP0169290A3 (en) * 1983-11-16 1987-01-14 Schweizerische Aluminium Ag Device for use in the degassing of molten metal
AU567194B2 (en) * 1983-11-16 1987-11-12 Swiss Aluminium Ltd. Removal of hydrogen from molten aluminium
FR2604373A1 (en) * 1986-09-26 1988-04-01 Europ Propulsion COMPOSITE INJECTOR FOR THE INTRODUCTION OF A FIRST CORROSIVE PRODUCT INTO AN ENCLOSURE CONTAINING A SECOND CORROSIVE PRODUCT
FR2636376A1 (en) * 1988-09-14 1990-03-16 Europ Propulsion DEVICE FOR SAMPLING HOT GASES IN A COMBUSTION CHAMBER AND INJECTION HEAD EQUIPPED WITH A SAMPLING DEVICE
EP0359662A1 (en) * 1988-09-14 1990-03-21 Societe Europeenne De Propulsion Device for tapping hot gas from a combustion chamber, and injection head equipped therewith
US5172548A (en) * 1988-09-14 1992-12-22 Societe Europeene De Propulsion Device for tapping off hot gases from a combustion chamber and injector head equipped with such a device

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