[發明專利]聚變反應堆的氦氣實驗回路裝置

有效

• 申請號: 201710458348.9
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107067918B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 劉艷軍;袁嬌;吳國鳳;唐孝蓉;曾浩鵬;賴科;郭曉瑋
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G09B23/20
• 分類號: G09B23/20;G21C17/00
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 曹少華

1.聚變反應堆的氦氣實驗回路裝置，其特征在于：包括系統主回路、冷卻水系統、補氣與壓力控制系統、抽真空系統、安全保護系統、電氣系統、儀表系統以及測控系統；

所述系統主回路用于將氦氣實驗回路裝置中的緩沖罐內的氦氣進行升壓、降溫或者升溫后供給實驗使用，使用后的氦氣經過降溫后返回緩沖罐，完成氦氣在氦氣實驗回路裝置的循環；

所述冷卻水系統用于為氦氣實驗回路裝置中的冷卻器和風機提供冷源，冷卻系統主回路中的氦氣和主回路風機的電機；

所述補氣與壓力控制系統用于為系統主回路提供氦氣源、控制實驗回路系統內氣體的整體壓力及回收實驗結束后系統主回路的氦氣；

所述抽真空系統用于將氦氣實驗回路裝置抽成真空狀態，排除氦氣實驗回路裝置內的雜質氣體；

所述安全保護系統用于實現系統主回路的超壓保護；

所述電氣系統用于對氦氣實驗回路裝置中用電設備進行交流電供電及電氣傳動控制與保護；

所述儀表系統用于測量氦氣實驗回路裝置所需的溫度、壓力、壓差、氣體流量、液體流量、液位、真空度、電壓與電流信號；

所述測控系統用于數據采集、存儲、分析和設備控制；系統主回路、冷卻水系統、補氣與壓力控制系統、抽真空系統、安全保護系統、電氣系統、儀表系統受控于所述測控系統。

2.根據權利要求1所述的聚變反應堆的氦氣實驗回路裝置，其特征在于：所述系統主回路由所述補氣與壓力控制系統與緩沖罐BT002連接，緩沖罐BT002的出氣口經離心式風機C001與緩沖罐BT001的進氣口連接，緩沖罐BT001的出氣口分為三路，第一路與所述抽真空系統連接；第二路為主回路旁通支路，用于調節主回路的氦氣流量，主回路旁通支路依次經流量計FM002、調節閥VC001后與混合器MX002的一個進氣口連接，混合器MX002的出氣口依次經冷卻器HE001、截止閥VI009、過濾器F001、調節閥VC005、流量計FM001后與緩沖罐BT002的進氣口連接；第三路為實驗本體支路，依次經流量計FM003、流量計FM004、調節閥VC002后與回熱器HR001的第一個進氣口連接，回熱器HR001的第一個出氣口依次經預熱器PH001、混合器MX001后分為兩路，第一路為實驗本體旁通支路，主要用于調節實驗本體的流量大小，經流量計FM006后接調節閥VC004的進氣口，第二路為實驗本體支路，依次經截止閥VI006、流量計FM005、實驗段TS001后分別與調節閥VC007a和調節閥VC007b的進氣口連接，調節閥VC004的出氣口管道與調節閥VC007a和調節閥VC007b的出氣口管道連接后與回熱器HR001的第二個進氣口連接，回熱器HR001的第二個出氣口經截止閥VI008后與混合器MX002的另一個進氣口連接，所述冷卻水系統與冷卻器HE001連接，用于為冷卻器HE001提供冷源；

所述系統主回路還包括加熱段旁通支路，包括調節閥VC003，調節閥VC003的進氣口與流量計FM003的出氣口連接，調節閥VC003的出氣口與混合器MX001的另一個進氣口連接，加熱段旁通支路用于調節經回熱器和預熱器加熱工質的流量大小，并結合預熱器的加熱功率實現實驗本體入口溫度的精確調節。

3.根據權利要求1所述的聚變反應堆的氦氣實驗回路裝置，其特征在于：所述冷卻水系統由冷卻水回路和過冷水回路組成，用于為冷卻器和風機提供冷源，冷卻系統主回路中的氦氣和主回路風機的電機；

所述冷卻水回路包括變頻式離心泵PU101、過濾器F101、冷卻塔CT101、水池；水池的出水口依次經離心泵PU101、過濾器F101、流量計FM101后接系統主回路的冷卻器HE001進行熱量交換，由冷卻器HE001流出的冷卻水分為兩路，第一路依次經調節閥VC103、冷卻塔CT101后進入水池，冷卻水源通過調節閥VC101與水池的進水口連接，第二路為冷卻塔旁通支路，經調節閥VC102后進入水池，所述冷卻水回路用于冷卻系統主回路中的氦氣；

所述過冷水回路包括依次連接的過濾器F103、冷水機CR101、過濾器F102、用于冷卻主回路離心式風機C001的電機。