一种基于碳化硅管的铍基液态包层制造技术

本发明专利技术公开了一种基于碳化硅管的铍基液态包层，由低活化钢加工的U型第一壁与上/下盖板、加强板、冷却水进口联箱焊接形成多个腔室，并由背板支撑。U型第一壁内的并联第一壁冷却水流道中通有高温高压水冷却剂，实现包层第一壁冷却。铍钛合金加工的中子倍增剂布置于腔室内，碳化硅锂铅流道贯穿加强板和中子倍增剂，锂铅在碳化硅流道快速流动，实现包层产氚与增殖区排热。本发明专利技术通过液态锂铅和铍钛中子倍增剂合理配比能够实现包层氚增殖率大于1.2，有利于高增益产氚，采用耐高温、耐腐蚀、电绝缘性良好的碳化硅管作为锂铅流道，可以有效避免包层内的MHD效应和腐蚀问题，并提高包层出口温度和聚变堆热电转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于碳化硅管的铍基液态包层
本专利技术属于聚变堆工程
，主要涉及一种基于碳化硅管的铍基液态包层。
技术介绍
发展安全、高效的聚变能已被列入我国核能领域中长期发展规划。目前，我国正在进行中国聚变工程试验堆(CFETR)的设计与研究。演示聚变能发电和氚自持，实现包层氚增殖率TBR≥1.1，是CFETR提出的主要设计目标。氚增殖包层是聚变堆的核心部件，其主要功能是实现氚自持、排出核热和等离子体热流及提供辐射屏蔽。针对这些功能需求，国内外学者提出了多种包层方案，从氚增殖剂形态可分为固态包层和液态包层。固态包层以锂陶瓷小球填充增殖区，由于氚增殖能力不足，一般在包层内部仍需布置铍或铍合金以倍增中子，增加产氚。液态包层多以液态锂铅作为氚增殖剂和中子倍增剂，相比固态包层结构形式简单，且能实现在线提氚，通常被认为是更加先进的包层方案。欧盟早年提出了氦冷锂铅包层设计方案，液态锂铅在包层内准静态流动，不起冷却作用，以高温高压氦气作为冷却剂，但氦气载热能力有限，难以有效移除包层第一壁高热负荷，且高温高压氦气回路技术尚不成熟。近年来欧盟针对聚变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于碳化硅管的铍基液态包层，其特征在于：包括U型第一壁(1)、上/下盖板(2-1/2-2)、加强板(3)、中子倍增剂(4)、冷却水进/出口联箱(5-1/5-2)、锂铅流道(6)和背板(7)，其中U型第一壁(1)与上/下盖板(2-1/2-2)、加强板(3)、冷却水进口联箱(5-1)焊接，将包层分割成若干联通的子腔室，并由背板(7)支撑，中子倍增剂(4)布置于包层子腔室内，锂铅流道(6)贯穿加强板(3)和中子倍增剂(4)；所述的U型第一壁(1)、上/下盖板(2-1/2-2)、加强板(3)、冷却水进/出口联箱(5-1/5-2)和背板(7)采用氧化物弥散增强钢材料加工而成，所述的锂铅流道(6)...

【技术特征摘要】
1.一种基于碳化硅管的铍基液态包层，其特征在于：包括U型第一壁(1)、上/下盖板(2-1/2-2)、加强板(3)、中子倍增剂(4)、冷却水进/出口联箱(5-1/5-2)、锂铅流道(6)和背板(7)，其中U型第一壁(1)与上/下盖板(2-1/2-2)、加强板(3)、冷却水进口联箱(5-1)焊接，将包层分割成若干联通的子腔室，并由背板(7)支撑，中子倍增剂(4)布置于包层子腔室内，锂铅流道(6)贯穿加强板(3)和中子倍增剂(4)；所述的U型第一壁(1)、上/下盖板(2-1/2-2)、加强板(3)、冷却水进/出口联箱(5-1/5-2)和背板(7)采用氧化物弥散增强钢材料加工而成，所述的锂铅流道(6)采用碳化硅管加工而成，U型第一壁(1)外表面附有钨层。


2.根据权利要求1所述的一种基于碳化硅管的铍基液态包层，其特征在于：
锂铅进口流量分配盒(8-1)和锂铅出口流量汇集盒(8-2)分别与所述的锂铅流道(6)进出口连接，背部通过背板(7)固定，并由底部的下盖板(2-2)支撑，锂铅进口流量分配盒(8-1)的背部加工锂铅进口管(9-1)，锂铅出口流量汇集盒(8-2)的背部加工锂铅出口管(9-2)，形成密闭的锂铅流动腔室。
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈磊，刘松林，李敏，祝庆军，卢棚，蒋科成，赵雪丽，马学斌，倪明玖，陈龙，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，中国科学院大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34