一种液态冷却无窗散裂结构制造技术

本发明专利技术创造提供了一种液态冷却无窗散裂结构，包括内筒和外筒，内筒内设置有冷却剂上行管和冷却剂下行管，冷却剂上行管和冷却剂下行管的上部之间通过连通块连通，连通块的上方设置有质子轨道，冷却剂上行管和冷却剂下行管内分别设置有驱动装置，冷却剂上行管伸入到外筒内，冷却剂上行管与内筒的下端之间设置有上固定板，冷却剂上行管的下端与外筒之间设置有下固定板，上固定板上方为上腔室，下固定板下方为下腔室，上固定板之间与下固定板之间设置有散热管，散热管将上腔室与下腔室连通，冷却剂下行管的下端位于上腔室内。本发明专利技术创造的结构设计巧妙，结构紧凑，有效缩减了液态冷却无窗散裂结构的体积，具有极大的推广价值。

A liquid cooled windowless spallation structure

The invention provides a liquid cooling windowless spallation structure, including the inner cylinder and the outer cylinder and the inner cylinder is arranged in the coolant pipe and coolant pipe upstream downstream, connected block between the coolant pipe and communicated through the uplink downlink coolant tube is communicated with the upper, the proton track is set block above the ascending pipe and coolant the coolant down pipe are respectively arranged in the driving device, the coolant pipe extends upward inside the outer cylinder, a fixed plate is arranged between the lower end of the coolant pipe and upstream of the inner cylinder, a fixed plate is arranged between the lower end of the coolant pipe and the outer cylinder upward, above the upper fixing plate to the upper chamber, the lower chamber for fixing plate that is arranged between the heat pipe on the fixed plate and the lower fixing plate, the heat pipe will chamber and lower chamber communicated, lower coolant pipe is located in the upper chamber downward. The invention has the advantages of ingenious structure design, compact structure, effectively reducing the volume of liquid cooling structure with no window and spallation structure, and has great popularization value.

【技术实现步骤摘要】
一种液态冷却无窗散裂结构
本专利技术创造属于核设备
，尤其是涉及一种液态冷却无窗散裂结构。
技术介绍
ADS(AcceleratorDrivenSub-criticalsystem)系统由质子加速器、散裂靶和次临界反应堆构成。次临界反应堆由于其燃料选择无法完成自持核反应，必须由外界(即质子加速器和散裂靶)提供高能中子。该系统采用加速质子轰击重金属靶标来产生高能中子。在该过程中会放出大量热量，故散裂靶本身需要独立的散热系统以保证稳定运行。传统靶设计需要将换热系统以及冷却剂泵外置，导致系统体积庞大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术创造旨在提出一种液态冷却无窗散裂结构，以解决上述问题。为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：一种液态冷却无窗散裂结构，包括同轴心设置的内筒和外筒，外筒套在内筒外部，内筒下端开口，外筒下端设置有底部，内筒内部设置有冷却剂上行管和冷却剂下行管，冷却剂上行管和冷却剂下行管的上部之间设置有连通块，连通块将冷却剂上行管和冷却剂下行管的上端连通，连通块的上方设置有质子轨道，质子轨道与连通块的内部连通，冷却剂上行管和冷却剂下行管内分别设置有上行驱动装置和下行驱动装置；冷却剂上行管穿过内筒伸入到外筒内，冷却剂上行管的下端与外筒的底部不接触，冷却剂上行管与内筒的下端之间设置有上固定板，冷却剂上行管的下端与外筒之间设置有下固定板，上固定板上方的外筒内部为上腔室，下固定板下方的外筒内部为下腔室，上固定板之间与下固定板之间设置有散热管，散热管将上腔室与下腔室连通，冷却剂下行管的下端位于上腔室内。进一步的，所述冷却剂上行管包括上行管上段、上行管过渡段和上行管下段，上行管下段与内筒同轴心，上行管过渡段的两端分别与上行管上段的下端和上行管下段的上端连接，散热管设置有若干根，散热管围绕着上行管下段环形均匀分布，上行管上段和冷却剂下行管的上端分别设置有顶盖。进一步的，所述冷却剂下行管的长度与上行管上段的长度相同，冷却剂下行管的上端和下端分别与上行管上段的上端和下端齐平，外筒的底部为半球形结构，上行管下段的下端向下延伸到外筒的底部的半球形结构的圆心所在的水平面处。进一步的，冷却剂上行管的上部和冷却剂下行管的外圆周壁分别与内筒的内壁相切，冷却剂上行管和冷却剂下行管的外管径小于内筒的半径。进一步的，所述外筒包括外筒上段、外筒过渡段和外筒下段，外筒上段与内筒之间留有空隙，外筒下段的外径略小于内筒的外径，外筒下段的内壁与散热管之间留有间隙，散热管与散热管之间间隔设置，外筒过渡段将外筒上段和外筒下段连通，外筒过渡段与上固定板之间留有间隙，此间隙为一回路冷却剂出口，下固定板的上方靠近下固定板的外筒的侧壁上开有一回路冷却剂入口。进一步的，所述上行驱动装置包括入口驱动涡轮，下行驱动装置包括出口驱动涡轮，入口驱动涡轮和出口驱动涡轮分别设置在涡轮旋转轴上，涡轮旋转轴由电机驱动。进一步的，所述出口驱动涡轮设置在靠近冷却剂下行管的下端的冷却剂下行管内，入口驱动涡轮和出口驱动涡轮的高度相同。进一步的，入口驱动涡轮和出口驱动涡轮分别设置在涡轮旋转轴上，涡轮旋转轴的下端分别设置在安装座上，安装座分别固定在冷却剂下行管下方上固定板上方的冷却剂上行管的外圆周侧壁的两侧。进一步的，所述冷却剂上行管的上部和冷却剂下行管的轴线分别与内筒的轴线平行。进一步的，所述外筒的外圆周壁上设置有与连通块对应的燃料组件，连通块位于燃料组件围成的圆筒的中部。相对于现有技术，本专利技术创造所述的一种液态冷却无窗散裂结构具有以下优势：(1)本专利技术创造的结构设计巧妙，结构紧凑，有效缩减了液态冷却无窗散裂结构的体积，具有极大的推广价值；(2)本专利技术创造的液态靶不用像固态靶标定期更换，液态靶的使用时间更长，散热也更加的快。附图说明构成本专利技术创造的一部分的附图用来提供对本专利技术创造的进一步理解，本专利技术创造的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术创造，并不构成对本专利技术创造的不当限定。在附图中：图1为本专利技术创造实施例的结构示意图；图2为图1中上部的局部放大结构示意图；图3为图1中下部的局部放大结构示意图；图4为图1中G-G处的剖视图；图5为图1中H-H处的剖视图；图6为图1中L-L处的剖视图。附图标记说明：1、内筒；2、外筒；201、外筒上段；202、外筒过渡段；203、外筒下段；204、一回路冷却剂入口；205、一回路冷却剂出口；3、连通块；4、冷却剂上行管；401、上行管上段；402、上行管过渡段；403、上行管下段；5、冷却剂下行管；6、质子轨道；7、散热管；8、入口驱动涡轮；9、出口驱动涡轮；10、涡轮旋转轴；11、安装座；12、上固定板；13、下固定板；14、燃料组件；a、上腔室；b、下腔室。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术创造中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术创造。如图1至6所示，一种液态冷却无窗散裂结构，包括同轴心的内筒1和外筒2，内筒1嵌套在外筒2内部，内筒1的外径小于外筒2的内径。内筒1的下端开口，外筒2的底部为半球形结构。内筒1内部设置有冷却剂上行管4和冷却剂下行管5，冷却剂上行管4和冷却剂下行管5相对于内筒1的轴线对称设置，冷却剂上行管4和冷却剂下行管5的轴线分别与内筒1的轴线平行。冷却剂上行管4和冷却剂下行管5的外管径和内管径均相同，冷却剂上行管4和冷却剂下行管5的外管径小于内筒1的半径。冷却剂上行管4和冷却剂下行管5的外圆周壁分别与内筒1的内圆周壁相切。冷却剂上行管4包括上行管上段401、上行管过渡段402和上行管下段403。上行管下段403与内筒1同轴心，上行管过渡段402为圆弧段，上行管过渡段402将上行管上段401和上行管下段403连接起来，上行管过渡段402的两端分别与上行管上段401的下端和上行管下段403的上端固接。冷却剂下行管5的长度与上行管上段401的长度相同，冷却剂下行管5的上端和下端分别与上行管上段401的上端和下端齐平。上行管下段403向下延伸超过内筒1伸入到外筒2的内部，上行管下段403的下端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液态冷却无窗散裂结构，其特征在于：包括同轴心设置的内筒(1)和外筒(2)，外筒(2)套在内筒(1)外部，内筒(1)下端开口，外筒(2)下端设置有底部，内筒(1)内部设置有冷却剂上行管(4)和冷却剂下行管(5)，冷却剂上行管(4)和冷却剂下行管(5)的上部之间设置有连通块(3)，连通块(3)将冷却剂上行管(4)和冷却剂下行管(5)的连通，连通块(3)的上方设置有质子轨道(6)，质子轨道(6)与连通块(3)的内部连通，冷却剂上行管(4)和冷却剂下行管(5)内分别设置有上行驱动装置和下行驱动装置；冷却剂上行管(4)穿过内筒(1)伸入到外筒(2)内，冷却剂上行管(4)的下端与外筒(2)的底部不接触，冷却剂上行管(4)与内筒(1)的下端之间设置有上固定板(12)，冷却剂上行管(4)的下端与外筒(2)之间设置有下固定板(13)，上固定板(12)上方的外筒(2)内部为上腔室(a)，下固定板(13)下方的外筒(2)内部为下腔室(b)，上固定板(12)之间与下固定板(13)之间设置有散热管(7)，散热管(7)将上腔室(a)与下腔室(b)连通，冷却剂下行管(5)的下端位于上腔室(a)内。

【技术特征摘要】
1.一种液态冷却无窗散裂结构，其特征在于：包括同轴心设置的内筒(1)和外筒(2)，外筒(2)套在内筒(1)外部，内筒(1)下端开口，外筒(2)下端设置有底部，内筒(1)内部设置有冷却剂上行管(4)和冷却剂下行管(5)，冷却剂上行管(4)和冷却剂下行管(5)的上部之间设置有连通块(3)，连通块(3)将冷却剂上行管(4)和冷却剂下行管(5)的连通，连通块(3)的上方设置有质子轨道(6)，质子轨道(6)与连通块(3)的内部连通，冷却剂上行管(4)和冷却剂下行管(5)内分别设置有上行驱动装置和下行驱动装置；冷却剂上行管(4)穿过内筒(1)伸入到外筒(2)内，冷却剂上行管(4)的下端与外筒(2)的底部不接触，冷却剂上行管(4)与内筒(1)的下端之间设置有上固定板(12)，冷却剂上行管(4)的下端与外筒(2)之间设置有下固定板(13)，上固定板(12)上方的外筒(2)内部为上腔室(a)，下固定板(13)下方的外筒(2)内部为下腔室(b)，上固定板(12)之间与下固定板(13)之间设置有散热管(7)，散热管(7)将上腔室(a)与下腔室(b)连通，冷却剂下行管(5)的下端位于上腔室(a)内。2.根据权利要求1所述的液态冷却无窗散裂结构，其特征在于：所述冷却剂上行管(4)包括上行管上段(401)、上行管过渡段(402)和上行管下段(403)，上行管下段(403)与内筒(1)同轴心，上行管过渡段(402)的两端分别与上行管上段(401)的下端和上行管下段(403)的上端连接，散热管(7)设置有若干根，散热管(7)围绕着上行管下段(403)环形均匀分布，上行管上段(401)和冷却剂下行管(5)的上端分别设置有顶盖。3.根据权利要求2所述的液态冷却无窗散裂结构，其特征在于：所述冷却剂下行管(5)的长度与上行管上段(401)的长度相同，冷却剂下行管(5)的上端和下端分别与上行管上段(401)的上端和下端齐平，外筒(2)的底部为半球形结构，上行管下段(403)的下端向下延伸到外筒(2)的底部的半球形结构的圆心所在的水平面处。4.根据权利要求1所述的液态冷却无窗散裂...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛选禹，孙嘉琦，成昱旻，王亮君，张志擎，邵荣，孔文文，徐雅晨，陈贺，王岳巍，
申请(专利权)人：清华大学天津高端装备研究院，
类型：发明
国别省市：天津,12