[發明專利]一種雙閥門結構的低溫泵

有效

• 申請號: 202010972917.3
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112096597B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 常振旗;趙保旭
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: F04B39/10
• 分類號: F04B39/10;F04B39/12;F04B39/14;F04B39/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 陳志海

本發明公開一種雙閥門結構的低溫泵，包括泵體、套管、主閥座、主閥桿、主閥門、主驅動器、前閥座、前閥桿、前閥門、前驅動器、密封鎖緊裝置、一級冷凝吸附裝置和二級冷凝吸附裝置，依次設置前閥座、前閥門、主閥門、主閥座，主閥座設置在泵體的前端，一級冷凝吸附裝置和二級冷凝吸附裝置內置在泵體中，套管穿過泵體，主閥桿移動設置在套管中，前閥桿移動的設置在主閥桿中，前閥座設置在與泵體連通的管道的對接口上，發生故障時，前驅動器通過前閥桿驅動前閥門移動至前閥座上，密封鎖緊裝置將前閥門密封固定在前閥座上，切斷與管道的連通，主驅動器通過主閥桿驅動主閥門移動至主閥座上密封泵體，更換故障泵體。實現不停核反應堆更換故障低溫泵。

技術領域

本發明涉及核聚變設備技術領域，尤其涉及一種雙閥門結構的低溫泵。

背景技術

工業的發展離不開能源，而核能因其清潔和燃料資源儲備豐富是未來能源的主要支柱，聚變能作為核能之一更是被寄托終結能源危機的厚望。托卡馬克裝置是目前研究聚變最有效的手段之一，目前世界上科技發達國家都在開展相關研究。中國作為世界能源消耗大國和科技強國，對聚變能的研究一直處于世界先進水平。目前國內建成的EAST托卡馬克裝置位居世界先列。

中國在積極參與ITER(國際熱核聚變實驗堆)研究的同時也在開展下一代先進聚變堆CFETR(中國聚變工程實驗堆)的研究工作，旨在建成先進的、安全和可靠的聚變實驗裝置，為未來的商業示范電廠的成功建立掃平技術上的障礙。

CFETR的主機是一個大型托卡馬克裝置，氘氚燃料在其內部發生聚變反應釋放能量，因燃燒率的限制絕大多數燃料來不及發生反應就需被排出。而反應的部分會產生影響等離子體穩定性的氦粒子，這些粒子與偏濾器靶板作用后形成中性氣體粒子，并和未反應的氘氚氣體被排出。低溫泵因其抽速大且無轉動部件的特點被選作CFETR的主真空泵。CFETR整個真空系統由若干臺低溫泵組成，通過交替運行的方式提供穩定的抽速和真空度。

目前商用的低溫泵大多是國外產品，且大多采用低溫冷頭制冷低溫障板的結構，雖然效率高，但抽氣量小且含有電氣設備在強輻照和強磁場環境下容易失效。ITER型低溫泵經過20多年的設計研究雖然能夠適應聚變條件下的運行，但是相較于ITER，CFETR擁有更高的物理參數和更大的負荷因子,這意味著CFETR的連續運行時間更久，排氣量更大。而從連續運行的角度來看，ITER型低溫泵的安全性和功用性已不能滿足CFETR的要求。

因此，如何提供一種雙閥門結構的低溫泵，以實現不停核反應堆更換故障低溫泵，是目前本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種雙閥門結構的低溫泵，以實現不停核反應堆更換故障低溫泵。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種雙閥門結構的低溫泵，包括泵體、套管、主閥座、主閥桿、主閥門、主驅動器、前閥座、前閥桿、前閥門、前驅動器、密封鎖緊裝置、一級冷凝吸附裝置和二級冷凝吸附裝置，其中，

所述主閥座設置在所述泵體的前端，所述主閥門位于所述主閥座的前端，所述前閥門位于所述主閥門的前端，所述前閥座位于所述前閥門的前端，

所述一級冷凝吸附裝置和所述二級冷凝吸附裝置內置在所述泵體中，所述一級冷凝吸附裝置的液氦管道和所述二級冷凝吸附裝置的超臨界氦管道進出口連通至所述泵體的后端，

所述套管穿過所述泵體的前端和后端，所述主閥桿移動的設置在所述套管中，所述前閥桿移動的設置在所述主閥桿中，所述主閥桿與所述主驅動器連接，所述前閥桿與所述前驅動器連接，

所述主閥門設置在所述主閥桿的端部，所述前閥門設置在所述前閥桿的端部，

所述前閥座設置在與所述泵體連通的管道的對接口上，

正常工況下，