[發明專利]熱核反應器

有效

• 申請號: 201780072068.2
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN110024045B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: V.Y.科甘諾夫;I.I.波杜尼
• 申請（專利權）人: 俄羅斯聯邦諾薩頓國家原子能公司
• 主分類號: G21B1/13
• 分類號: G21B1/13;G21B1/17
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 吳超;李建新

本發明涉及熱核工程，并用于托卡馬克熱核電廠的生產中。熱核反應器包括真空殼體和通過柔性支撐件連接到真空殼體上的再生區模塊。柔性支撐件還執行電連接器的功能；此外，支撐件由具有高導電率的材料形成。每個柔性支撐件在一端處固定在真空殼體上，并且在另一端處固定在再生區模塊上；每個柔性支撐件的兩個被固定的端面向再生區模塊，并且實際的柔性支撐件由兩個中空圓柱形元件形成，這兩個中空圓柱形元件一個放在另一個中并且在不用于安裝的部分中開有縱向通槽，并且中空圓柱形元件的與被固定的端相對的端被電連接和機械連接。技術結果在于使渦流從熱核反應器的再生區模塊轉移開，并且同時從再生區的組成中消除電連接器并減少面向真空殼體的再生區模塊側上的尖點。

技術領域

本發明涉及熱核工程，并用于托卡馬克熱核電廠的生產中。

背景技術

從現有技術中已知一種熱核反應器，其包括真空容器和通過帶有緊固件和電連接器的柔性支撐件連接到真空容器的保護性包層模塊（A.Rene Raffray，MarioMerola.Overview of the design and RD of the ITER blanket system.FusionEngineering and Design，87（2012），pp.769-776）。具有緊固件的支撐件提供機械連接，而電連接器提供電連接。

在已知的熱核反應器中，設計支撐件以將包層模塊安裝在熱核反應器的真空容器上，吸收來自外部負載的壓縮和拉伸分量。電連接器設計用于將電流從包層模塊轉移到反應器的真空容器。為了防止電流流過支撐件，在支撐件的多個緊固件的多個表面上施加電絕緣涂層。在支撐件中包含絕緣涂層需要額外的工藝操作來施加絕緣涂層；此外，還對涂層提出了在不同溫度場和高沖擊載荷下在真空中保持完整性和性能的要求，這使得支撐件的設計復雜化，需要滿足在產品生命周期的所有階段處理具有絕緣涂層的結構元件以保持涂層的完整性和絕緣性能的許多要求，并因此降低支撐組件的可靠性。此外，所述涂層防止渦流從包層模塊轉移開，當在熱核反應器運行期間發生等離子體破裂時，在模塊中感應出所述渦流，這就是為什么需要用于此目的特殊裝置：電連接器安裝在反應器的真空容器和包層模塊之間，從而提供連接器和容器與包層模塊之間的接觸。除了支撐件之外，冷卻劑入口和出口管、絕緣蓋板、冷卻劑收集器以及用于診斷系統的電纜和傳感器布置在保護性包層模塊的面向真空容器的一側上；以這種方式，保護性模塊的整個后部被完全占據。對于僅不具有保護功能的下一代熱核反應器模塊（具有氚增殖，具有長壽命錒系元素的后燃，具有重元素富集，研究和材料測試模塊等），將需要適當的被遠程維護的通道；但是，如果保留當前模塊安裝布置，則沒有剩余空間用于這些通道的連接。

已知的熱核反應器的缺點如下：需要安裝電連接器以使渦流從包層模塊轉移開，并且需要將具有絕緣涂層的結構元件引入支撐件中。

需要安裝電連接器降低了反應器的可靠性，這是由于包含在反應器中的元件數量增加；并且在面向真空容器的模塊側產生了凸起。

需要將帶有絕緣涂層的結構元件引入支撐件中降低了反應器的可靠性，因為支撐組件中的結構元件的數量增加，并且這些元件中的一些元件的設計應具有帶有特殊設計和處理要求的絕緣涂層。這種缺點還增加了模塊安裝區域中的凸起程度，因為包括具有絕緣涂層的結構元件的支撐組件的設計占據了更多空間并且使得模塊的設計更復雜，其中模塊的空間容納具有絕緣涂層的部件，因為具有絕緣涂層的表面應該只是線性（平面、圓柱、圓錐）以允許涂層的精加工，并且它們需要具有溝槽、倒角、平移表面等的特殊結構設計。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有更高可靠性的熱核反應器。

本發明的技術結果在于使渦流從熱核反應器的包層模塊轉移開，同時從包層的組成中消除電連接器并減少包層模塊面向真空容器的一側上的凸起。