一种真空容器夹层结构制造技术

本实用新型专利技术属于机械结构设计技术领域，具体涉及一种真空容器夹层结构。包括内壁，外壁，内壁和外壁构成了中间真空夹层结构，夹层中设置有加强筋和小挡板，所述夹层结构分为外弧段夹层和内直段夹层，再真空夹层结构的外弧段夹层纵向排列5根加强筋。本实用新型专利技术采用并联式流道结构解决了塞焊缝隙造成的流体串流问题；在中平面处布置加强筋，可以增加流道长度，加强流体与器壁的热量交换效果，合适的塞焊缝隙还有利于夹层上端区域排水。

A kind of vacuum vessel interlayer structure

The utility model belongs to the technical field of mechanical structure design, and in particular relates to a sandwich structure of a vacuum vessel. The inner wall, the outer wall, the inner wall and the outer wall form an intermediate vacuum sandwich structure. The interlayer is provided with a reinforcing rib and a small baffle. The sandwich structure is divided into outer arc segment interlayer and inner straight section interlayer, and the outer arcing section of the vacuum sandwich structure is longitudinally arranged with 5 reinforcing ribs. The utility model adopts a parallel flow channel structure to solve the problem of fluid stream plug welding caused by crevice; reinforcement in the plane layout, can increase the length of the channel, strengthen the fluid and the wall of the heat exchange effect, suitable for plug welding slot and the upper mezzanine area drainage.

【技术实现步骤摘要】
一种真空容器夹层结构
本技术属于机械结构设计
，具体涉及一种真空容器夹层结构。
技术介绍
在热核聚变实验装置运行时，等离子体产生的热量将传递到其盛装的真空容器上，为保证安全需要对真空容器进行冷却；此外由于等离子体要求在超高真空环境下运行，为了达到超高真空条件，装置运行前还需要对真空容器进行加热以除去吸附在器壁上的水汽。真空容器多采用双层壁结构并由多个扇形段组焊而成，扇形段夹层中布置加强筋，加强筋不仅可以增加容器的机械强度，还可以通过合理布置在夹层中形成流道回路，通过介质的流动对容器进行加热或冷却。通常加热介质为热氮气，冷却介质为水。实验完成后需将夹层中冷却水排净，以便下一轮实验运行前进行用热氮气进行烘烤加热。由于加强筋在夹层内，制造时常采用一侧器壁与加强筋直接焊接，另一侧器壁通过塞焊或条焊与加强筋连接。对于塞焊式连接，加强筋与器壁接合面在未焊接的地方会存在缝隙，如果缝隙过大，两个相邻流道就会互相串流，影响加热和冷却效果。为此专门设计了一种适用于采用塞焊连接的真空容器夹层结构，此结构不仅可以不受塞焊缝隙带来的影响，而且塞焊缝隙有利于真空容器夹层内流体分布更均匀，此外还可以利用合适的缝隙对上端夹层区域排水。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种适用于塞焊连接的双层壁真空容器扇形段夹层结构，此结构采用并联式流道设计解决了塞焊缝隙造成的流体串流问题，并利用合适的塞焊缝隙解决了夹层上端区域排水问题。本技术的技术方案如下：一种真空容器夹层结构，包括内壁，外壁，内壁和外壁构成了中间真空夹层结构，夹层中设置有加强筋和小挡板，所述夹层结构分为外弧段夹层和内直段夹层，再真空夹层结构的外弧段夹层纵向排列5根加强筋，被横向排列的中平面槽钢断开，内直段纵向排列3根加强筋；加强筋沿中平面B和中轴面A对称分布；外弧段沿中轴面A布置有中间竖筋，在其左侧向心均匀布置有上第一竖筋、出口槽钢、下第一竖筋、进口槽钢，右侧加强筋沿中轴面B对称布置；中间竖筋将延伸到内直段，其两端在中平面处B与中平面槽钢相连；内直段沿中间竖筋还左右对称布置有第二竖筋，第二竖筋两端与出口槽钢和进口槽钢相连；进口槽钢和出口槽钢腰体上开有进口孔和出口孔，靠近进口孔和出口孔一端用平板将端口焊接封住，另一端敞开，敞开端延伸到近中平面B处；流体进口和流体出口通过外壁与进口槽钢和出口槽钢内腔相连。一种真空容器夹层结构，包括内壁，外壁，内壁和外壁构成了中间真空夹层结构，夹层中设置有加强筋和小挡板，所述夹层结构分为外弧段夹层和内直段夹层，再真空夹层结构的外弧段夹层纵向排列5根加强筋，被横向排列的中平面槽钢断开，内直段纵向排列3根加强筋；加强筋沿中平面B和中轴面A对称分布；外弧段沿中轴面A布置有中间竖筋，在其左侧向心均匀布置有上第一竖筋、出口槽钢、下第一竖筋、进口槽钢，右侧加强筋沿中轴面B对称布置；中间竖筋将延伸到内直段，其两端在中平面处B与中平面槽钢相连；内直段沿中间竖筋还左右对称布置有第二竖筋，第二竖筋两端与出口槽钢和进口槽钢相连；进口槽钢和出口槽钢腰体上开有进口孔和出口孔，靠近进口孔和出口孔一端用平板将端口焊接封住，另一端敞开，敞开端延伸到近中平面B处；流体进口和流体出口通过外壁与进口槽钢和出口槽钢内腔相连；沿中轴面A有各种贯穿孔，在布置加强筋时需对贯穿孔让位；此外小挡板都迎向流体方向布置，小挡板本实施例中都与水平线成45°。一种真空容器夹层结构，所述加强筋数量将根据扇形外弧段夹层尺寸和强度来确定。一种真空容器夹层结构，所述加强筋选用宽型槽钢，高度是60mm，腿宽是20mm，腰厚是2.5mm，进口槽钢、出口槽钢和中平面槽钢都是宽型槽钢；其余加强筋为窄加强筋，可选用腿宽是20mm的普通槽钢或直板；焊接槽钢时，将其两腿与内壁通过角焊连接在一起，腰体与外壁通过塞焊连接在一起；外弧段塞焊孔距为50mm，内直段孔距为80mm，中平面孔距为40mm；小挡板板厚5mm，长度50mm～80mm，沿中平面B和中轴面A对称分布，与上第一竖筋和下第一竖筋一端焊接在一起。本技术的有益效果在于：采用并联式流道结构解决了塞焊缝隙造成的流体串流问题；在中平面处布置加强筋，可以增加流道长度，加强流体与器壁的热量交换效果，合适的塞焊缝隙还有利于夹层上端区域排水。附图说明图1为本技术实施例1的一个真空容器扇形段外形示意图；图2为本技术实施例1的隐去外壁后的一个扇形段夹层结构外弧段夹层示意图；图3为本技术实施例1的隐去外壁后的一个扇形段夹层结构内直段夹层示意图；图4为本技术实施例1的隐去外壁后的一个扇形段夹层结构上弧段夹层示意图；图5为本技术实施例2的一个真空容器扇形段外形示意图；图6为本技术实施例2的隐去外壁后的一个扇形段夹层结构正视图；图7为本技术实施例2的隐去外壁后的一个扇形段夹层结构后视图。图中：1、内壁；2、流体出口；3、外壁；4、塞焊；5、流体进口；6、出口孔；7、第一竖筋；8、出口槽钢；9、中平面槽钢；10、小挡板；11、下第一竖筋；12、进口槽钢；13、进口孔；14、中间竖筋；15、第二竖筋；16、平板；17、官穿孔。具体实施方式实施例1：本实施例提供一种双层壁真空容器的扇形段夹层结构，如图1-4所示，包括内壁1，外壁3，内壁1和外壁3构成了中间真空夹层结构，夹层中设置有加强筋和小挡板10，所述夹层结构分为外弧段夹层和内直段夹层。加强筋数量将根据扇形外弧段夹层尺寸和强度来确定，本实施例中在真空夹层结构的外弧段夹层纵向排列5根加强筋，被横向排列的中平面槽钢9断开，内直段纵向排列3根加强筋；加强筋沿中平面B和中轴面A对称分布。外弧段沿中轴面A布置有中间竖筋14，在其左侧向心均匀布置有上第一竖筋7、出口槽钢8、下第一竖筋11、进口槽钢12，右侧加强筋沿中轴面B对称布置；中间竖筋14将延伸到内直段，其两端在中平面处B与中平面槽钢9相连；内直段沿中间竖筋14还左右对称布置有第二竖筋15，第二竖筋15两端与出口槽钢12和进口槽钢8相连。进口槽钢12和出口槽钢8腰体上开有进口孔13和出口孔6，靠近进口孔13和出口孔6一端用平板16将端口焊接封住，另一端敞开，敞开端延伸到近中平面B处；流体进口5和流体出口2通过外壁3与进口槽钢12和出口槽钢8内腔相连。加强筋有宽、窄两种规格，本实施例中宽加强筋选用宽型槽钢，高度是60mm，腿宽是20mm，腰厚是2.5mm，进口槽钢12、出口槽钢8和中平面槽钢9都是宽型槽钢；其余加强筋为窄加强筋，可选用腿宽是20mm的普通槽钢或直板。焊接槽钢时，将其两腿与内壁1通过角焊连接在一起，腰体与外壁3通过塞焊4连接在一起。外弧段塞焊孔距为50mm，内直段孔距为80mm，中平面孔距为40mm。小挡板10板厚5mm，长度50mm～80mm，沿中平面B和中轴面A对称分布，与上/下第一竖筋7/11一端焊接在一起。实施例2：本实施例提供一种双层壁真空容器的扇形段夹层结构，如图5-7所示，其结构与实施例1基本相同，不同点为：容器沿中轴面A有各种贯穿孔17，在布置加强筋时需对贯穿孔17让位；此外小挡板10都迎向流体方向布置，小挡板10本实施例中都与水平线成45°。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空容器夹层结构，包括内壁(1)，外壁(3)，内壁(1)和外壁(3)构成了中间真空夹层结构，夹层中设置有加强筋和小挡板(10)，所述夹层结构分为外弧段夹层和内直段夹层，其特征在于：再真空夹层结构的外弧段夹层纵向排列5根加强筋，被横向排列的中平面槽钢(9)断开，内直段纵向排列3根加强筋；加强筋沿中平面B和中轴面A对称分布；外弧段沿中轴面A布置有中间竖筋(14)，在其左侧向心均匀布置有上第一竖筋(7)、出口槽钢(8)、下第一竖筋(11)、进口槽钢(12)，右侧加强筋沿中轴面B对称布置；中间竖筋(14)将延伸到内直段，其两端在中平面处B与中平面槽钢(9)相连；内直段沿中间竖筋(14)还左右对称布置有第二竖筋(15)，第二竖筋(15)两端与出口槽钢(12)和进口槽钢(8)相连；进口槽钢(12)和出口槽钢(8)腰体上开有进口孔(13)和出口孔(6)，靠近进口孔(13)和出口孔(6)一端用平板(16)将端口焊接封住，另一端敞开，敞开端延伸到近中平面B处；流体进口(5)和流体出口(2)通过外壁(3)与进口槽钢(12)和出口槽钢(8)内腔相连。

【技术特征摘要】
1.一种真空容器夹层结构，包括内壁(1)，外壁(3)，内壁(1)和外壁(3)构成了中间真空夹层结构，夹层中设置有加强筋和小挡板(10)，所述夹层结构分为外弧段夹层和内直段夹层，其特征在于：再真空夹层结构的外弧段夹层纵向排列5根加强筋，被横向排列的中平面槽钢(9)断开，内直段纵向排列3根加强筋；加强筋沿中平面B和中轴面A对称分布；外弧段沿中轴面A布置有中间竖筋(14)，在其左侧向心均匀布置有上第一竖筋(7)、出口槽钢(8)、下第一竖筋(11)、进口槽钢(12)，右侧加强筋沿中轴面B对称布置；中间竖筋(14)将延伸到内直段，其两端在中平面处B与中平面槽钢(9)相连；内直段沿中间竖筋(14)还左右对称布置有第二竖筋(15)，第二竖筋(15)两端与出口槽钢(12)和进口槽钢(8)相连；进口槽钢(12)和出口槽钢(8)腰体上开有进口孔(13)和出口孔(6)，靠近进口孔(13)和出口孔(6)一端用平板(16)将端口焊接封住，另一端敞开，敞开端延伸到近中平面B处；流体进口(5)和流体出口(2)通过外壁(3)与进口槽钢(12)和出口槽钢(8)内腔相连。2.一种真空容器夹层结构，包括内壁(1)，外壁(3)，内壁(1)和外壁(3)构成了中间真空夹层结构，夹层中设置有加强筋和小挡板(10)，所述夹层结构分为外弧段夹层和内直段夹层，其特征在于：在真空夹层结构的外弧段夹层纵向排列5根加强筋，被横向排列的中平面槽钢(9)断开，内直段纵向排列3根加强筋；加强筋沿中平面B和中轴面A对称分布；外弧段沿中轴面A布置有中间竖筋(14)，在其左侧向心均匀布置有上第一竖筋(7)、出口...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉红，曹曾，蔡立君，卢勇，李勇，张党申，门伟，武小强，侯吉来，宋斌斌，黄运聪，
申请(专利权)人：核工业西南物理研究院，西安核设备有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51