一种提高聚变堆磁体支撑冷却可靠性的热锚冷却系统技术方案

本实用新型专利技术属于磁约束核聚变反应堆技术领域，具体涉及一种提高聚变堆磁体支撑冷却可靠性的热锚冷却系统。本实用新型专利技术中，在独立的热锚冷却板内部加工若干对深孔流入流道和深孔流出流道，在深孔流入流道和深孔流出流道的一端分别焊接流出汇总管的弯管连接管和流入汇总管的弯管连接管；流出汇总管的弯管连接管、流入汇总管的弯管连接管的另一端分别与流出冷却汇总管、流入冷却汇总管连接，在每对深孔流入流道和深孔流出流道的另一端焊接有冷却通道焊接堵头。本实用新型专利技术具有提高冷却效率，而且能够减少制造、运输、安装和运行的风险等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种提高聚变堆磁体支撑冷却可靠性的热锚冷却系统
本技术属于磁约束核聚变反应堆
，具体涉及一种提高聚变堆磁体支撑冷却可靠性的热锚冷却系统。
技术介绍
能源是发展国民经济的动力，是提高人民生活的物质基础。开发核聚变能是未来清洁新能源途径之一，可控核聚变是当今能源领域的一个前沿研究课题，已经取得了一定的进展。现有技术在支撑部件的上下端之间的每块韧性板的适当位置焊接热锚冷却管，属于间接冷却方式。为了制造简单和提高冷却可靠性，本技术采用直接的冷却方式，这样能有效地阻止从室温传入支撑热锚的热量。
技术实现思路
本技术的目的在于，本技术针对目前受控热核聚变实验反应堆超导磁体支撑热锚的技术方案缺点，本技术针对现有方案不足，提供了一种提高聚变堆磁体支撑冷却可靠性的热锚冷却系统，为了解决热锚冷却效率可靠性、热锚制造与检验方便性以及安装的方便性，具有提高冷却效率，而且能够减少制造、运输、安装和运行的风险等优点。本技术采用的技术方案：一种提高聚变堆磁体支撑冷却可靠性的热锚冷却系统，包括流出冷却汇总管、流入冷却汇总管、流出汇总管的弯管连接管、流入汇总管的弯管连接管、热锚冷却板、深孔流入流道、深孔流出流道、冷却通道焊接堵头，在独立的热锚冷却板内部加工若干对深孔流入流道和深孔流出流道，在深孔流入流道和深孔流出流道的一端分别焊接流出汇总管的弯管连接管和流入汇总管的弯管连接管；流出汇总管的弯管连接管、流入汇总管的弯管连接管的另一端分别与流出冷却汇总管、流入冷却汇总管连接，在每对深孔流入流道和深孔流出流道的另一端焊接有冷却通道焊接堵头。所述流出汇总管的弯管连接管、深孔流入流道、冷却通道焊接堵头、深孔流出流道和流入汇总管的弯管连接管构成一个冷却小回路。若干组冷却小回路与流出冷却汇总管及流入冷却汇总管组成一套冷却系统。所述热锚冷却板的下端面与磁体支撑部件相接触，上端面与超导磁体相接触。所述热锚冷却板采用细长冷却孔作为冷却流通道。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：(1)本技术提供一种提高聚变堆磁体支撑冷却可靠性的热锚冷却系统，克服了现有技术的缺点，独立位于支撑上端和超导磁体之间，使支撑上的韧性板与本技术的冷却系统分离，冷却系统采用独立的可靠的冷却方式；(2)本技术提供一种提高聚变堆磁体支撑冷却可靠性的热锚冷却系统，独立的冷却系统可靠性高，易于制造，且不需要采用大真空室对冷却系统进行真空检漏。该冷却系统的冷却方式为：(3)本技术提供一种提高聚变堆磁体支撑冷却可靠性的热锚冷却系统，制造和检验过程比现有技术简单，易于保证产品质量，缩短了制造、检验、部件装配的时间，工作效率高，成本低，且提高了冷却效果；(4)本技术提供一种提高聚变堆磁体支撑冷却可靠性的热锚冷却系统，在保证安装安全质量的同时，又兼具经济性和缩短周期,包装运输和现场安装安全、质量及进度方面的国际先进水平。解决了未来聚变堆超导磁体支撑高效冷却可靠性问题。附图说明图1是现有技术聚变反应堆超导磁体支撑结构冷却系统结构示意图；图2是图1局部剖切示意图；图3是本技术提供的一种提高聚变堆磁体支撑冷却可靠性的热锚冷却系统结构示意图；图4是图3的冷却流道示意图；图5是图3安装示意图；图中：1、支撑下端，2、韧性板，3、支撑上端，4、冷却管，5、热锚冷却汇总管，6、流出冷却汇总管，7、流入冷却汇总管，8、流出汇总管的弯管连接管，9、流入汇总管的弯管连接管，10、热锚冷却板，11、深孔流入流道，12、深孔流出流道，13、冷却通道焊接堵头，14、超导磁体，15、磁体支撑部件。具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本技术的具体实施方式作进一步的阐述。下文将结合具体实施例对本技术的方法做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本技术，而不应被解释为对本技术保护范围的限制。凡基于本技术上述内容所实现的技术均涵盖在本技术旨在保护的范围内。如图1和图2所示，现有技术中受控热核聚变实验反应堆超导磁体支撑热锚的立体示意图，冷却系统包括冷却管4和热锚冷却汇总管5，冷却管4焊接在若干块韧性板2平面内。其中冷却管4焊接在每块韧性板2的正反两个平面内，再进行氦检漏和低温至室温之间的冷热循环的热冲击实验，确保每块韧性板2平面内的冷却器管无泄漏。装配支撑时，在相邻的两块韧性板2的支撑下端1和支撑上端3装入相同厚度的隔板以保证每相邻的两块韧性板2相互平行并保留一定的间隙，再用螺栓进行装配。装配完毕后，对支撑部件的支撑上端3和支撑下端1的上下端面进行精加工以保证上下端面的平面度。最后焊接热锚冷却汇总管5，热锚冷却汇总管5与冷却管4的接头焊接达数十个。热锚冷却汇总管5焊接完毕后须对整个冷却系统进行数次氦检漏和低温至室温之间的冷热循环的热冲击实验，确保整个冷却系统无泄漏。之后，将焊接了整个冷却系统的支撑吊入一个大真空室进行真空检漏，冷却系统漏率小于1×10-9Pa·m3/s即为合格产品。在磁体支撑部件运输过程中需要设计保护箱来保护热锚冷却系统以免运输过程损坏冷却系统。在现场安装也需要设计特殊的辅助工装保护热锚冷却系统以避免在安装过程中其它大的零部件碰撞损坏冷却系统。如果安装不牢固，冷却管很容易在磁体支撑受力震动和变形时脱落，从而降低冷却管的传热效率引起超导线圈失超，并最终产生重大的设备事故。由于磁体支撑的特殊结构，在聚变堆装置运行期间不可能对脱落的热锚进行修复工作，因此对热锚安装的低温强度和韧性有很高的要求。这种冷却方式的产品制造和检验成本高，时间长，难度大；产品完成后运输和现场安装成本高，因为需要涉及特殊的保护工装来保护冷却系统；且难以满足高的冷却效果需求。如图3和图4所示，本技术的一种提高聚变堆磁体支撑冷却可靠性的热锚冷却系统，包括流出冷却汇总管6、流入冷却汇总管7、流出汇总管的弯管连接管8、流入汇总管的弯管连接管9、热锚冷却板10、深孔流入流道11、深孔流出流道12、冷却通道焊接堵头13，在独立的热锚冷却板10内部加工若干对深孔流入流道11和深孔流出流道12，在深孔流入流道11和深孔流出流道12的一端分别焊接流出汇总管的弯管连接管8和流入汇总管的弯管连接管9；流出汇总管的弯管连接管8、流入汇总管的弯管连接管9的另一端分别与流出冷却汇总管6、流入冷却汇总管7连接，在每对深孔流入流道11和深孔流出流道12的另一端焊接有冷却通道焊接堵头13；流出汇总管的弯管连接管8、深孔流入流道11、冷却通道焊接堵头13、深孔流出流道12和流入汇总管的弯管连接管9构成一个冷却小回路。若干组冷却小回路与流出冷却汇总管6及流入冷却汇总管7组成一套冷却系统。如图5所示，热锚冷却板10的下端面与磁体支撑部件15相接触，上端面与超导磁体14相接触。热锚冷却板10采用细长冷却孔作为冷却流通道。热锚冷却板10细长冷却通道加工。先在热锚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高聚变堆磁体支撑冷却可靠性的热锚冷却系统，其特征在于：包括流出冷却汇总管(6)、流入冷却汇总管(7)、流出汇总管的弯管连接管(8)、流入汇总管的弯管连接管(9)、热锚冷却板(10)、深孔流入流道(11)、深孔流出流道(12)、冷却通道焊接堵头(13)，在独立的热锚冷却板(10)内部加工若干对深孔流入流道(11)和深孔流出流道(12)，在深孔流入流道(11)和深孔流出流道(12)的一端分别焊接流出汇总管的弯管连接管(8)和流入汇总管的弯管连接管(9)；流出汇总管的弯管连接管(8)、流入汇总管的弯管连接管(9)的另一端分别与流出冷却汇总管(6)、流入冷却汇总管(7)连接，在每对深孔流入流道(11)和深孔流出流道(12)的另一端焊接有冷却通道焊接堵头(13)。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高聚变堆磁体支撑冷却可靠性的热锚冷却系统，其特征在于：包括流出冷却汇总管(6)、流入冷却汇总管(7)、流出汇总管的弯管连接管(8)、流入汇总管的弯管连接管(9)、热锚冷却板(10)、深孔流入流道(11)、深孔流出流道(12)、冷却通道焊接堵头(13)，在独立的热锚冷却板(10)内部加工若干对深孔流入流道(11)和深孔流出流道(12)，在深孔流入流道(11)和深孔流出流道(12)的一端分别焊接流出汇总管的弯管连接管(8)和流入汇总管的弯管连接管(9)；流出汇总管的弯管连接管(8)、流入汇总管的弯管连接管(9)的另一端分别与流出冷却汇总管(6)、流入冷却汇总管(7)连接，在每对深孔流入流道(11)和深孔流出流道(12)的另一端焊接有冷却通道焊接堵头(13)。


2.根据权利要求1所述的一种提高聚变堆磁体...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯炳林，李鹏远，赖小强，
申请(专利权)人：核工业西南物理研究院，
类型：新型
国别省市：四川;51