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一种新型核聚变能量约束装置制造方法及图纸

技术编号:34645733 阅读:7 留言:0更新日期:2022-08-24 15:22
本实用新型专利技术公开了一种新型核聚变能量约束装置,包括聚变堆外腔体,所述聚变堆外腔体上连接设有聚变堆顶盖,所述聚变堆顶盖内部设置有磁能约束线圈,所述聚变堆顶盖上部设置有若干个高能激光点火器和聚变燃料输送系统,所述聚变堆外腔体内连接设有内腔体支撑旋转轴,所述内腔体支撑旋转轴上旋转连接设有聚变堆内腔体,所述聚变堆顶盖下方连接设有若干内腔体旋转动力马达,所述内腔体旋转动力马达的输出端连接设有转轴,所述转轴上连接设有旋转动力输入齿轮,所述聚变堆内腔体顶部设有内腔体受动力齿轮带,所述内腔体受动力齿轮带与旋转动力输入齿轮啮合使用。本实用新型专利技术与现有技术相比优点在于:简约、常规、安全、能耗低。能耗低。能耗低。

【技术实现步骤摘要】
一种新型核聚变能量约束装置


[0001]本技术涉及核工业
,具体是指一种新型核聚变能量约束装置。

技术介绍

[0002]核聚变又称核融合、融合反应、聚变反应或热核反应,在此类聚变反应中,两个轻量的原子核聚合形成一个更重的原子核,同时释放大量的能量。传统的核聚变方案人类从概念提出到现在的研发进程已经70多年了,可还是迟迟不能商用,主要原因是传统的核聚变约束方案大多采用托卡马克全方位磁笼约束方案,就是用强大的能量产生强大的磁场,再用这个强大的磁场对内部的高温等离子体进行软性约束,这样的磁约束方案虽然在一定程度上解决了大量高温等离子体的热量和辐射直接对内部保护层的灼烧。但这个磁场只对带电粒子起约束作用,对于高温等离子体中的部分不显电性的粒子,比如中子等,还是会肆无忌惮的直接对内部的保护层进行辐射、轰击,这样的轰击很快就会把这个保护层攻击损坏到需要更换,从而使之不能长时间连续工作,以至于现在全世界最先进的聚变实践在上亿度高温的运行环境上也才做到百秒的运行时长。而且制造强大的磁场就需要用到强大且昂贵的超导磁场线圈,耗费强大的能量,还需要用到高真空的环境才能运作,这样就会大大增加这个工程量,增加工程复杂程度和大量增加输入能耗比,因此,亟需一种新型核聚变能量约束装置来解决上述问题。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题是克服以上技术问题,提供一种简约、常规、安全、能耗低的一种新型核聚变能量约束装置。
[0004]为解决上述技术问题,本技术提供的技术方案为:一种新型核聚变能量约束装置,包括聚变堆外腔体,所述聚变堆外腔体上连接设有聚变堆顶盖,所述聚变堆顶盖内部设置有磁能约束线圈,所述聚变堆顶盖上部设置有若干个高能激光点火器和聚变燃料输送系统,所述聚变堆外腔体内连接设有内腔体支撑旋转轴,所述内腔体支撑旋转轴上旋转连接设有聚变堆内腔体,所述聚变堆顶盖下方连接设有若干内腔体旋转动力马达,所述内腔体旋转动力马达的输出端连接设有转轴,所述转轴上连接设有旋转动力输入齿轮,所述聚变堆内腔体顶部设有内腔体受动力齿轮带,所述内腔体受动力齿轮带与旋转动力输入齿轮啮合使用,所述聚变堆内腔体内在整个装置运行之后会在聚变堆中心区形成一个U型空心区和等离子球体,所述聚变堆内腔体上均匀设有若干特斯拉单向导流阀,所述聚变堆内腔体上均匀连接设有若干内腔体桨叶,所述聚变堆外腔体和聚变堆内腔体内均设有高温导流液,所述聚变堆外腔体上均匀设有若干高温导流液引出口,所述高温导流液引出口上均连接设有高温导流液引出管道,所述高温导流液引出管道上依次连接设有高温导流液增压泵、中子吸附系统和蒸汽发电系统,所述蒸汽发电系统上连接设有低温耐压防漏防辐射管路,所述低温耐压防漏防辐射管路另一端与聚变堆顶盖上面的若干液体输入口连接,所述低温耐压防漏防辐射管路上连接设有低温导流液增压泵,所述蒸汽发电系统上电性连接设
有配电系统及控制系统。
[0005]作为改进,所述聚变堆外腔体上连接设有聚变堆支架。
[0006]作为改进,所述内腔体支撑旋转轴与聚变堆内腔体连接处连接设有连接轴承。
[0007]作为改进,所述内腔体旋转动力马达外设有保护罩。
[0008]作为改进,所述转轴上连接设有一级磁悬浮密封固定轴承和二级密封固定轴承。
[0009]作为改进,所述内腔体桨叶包括内层桨叶和外层桨叶,所述内层桨叶的朝向与内腔体旋转切线方向呈60度至80度角,所述外层桨叶的朝向与内腔体旋转切线方向呈100度至120 度角。
[0010]作为改进,所述高能激光点火器可以发出高能激光束。
[0011]作为改进,所述聚变燃料输送系统设有燃料输入管道,所述燃料输入管道深入聚变堆内腔体内。
[0012]采用以上结构后,本技术具有以下优点:本技术结构简单,设计合理,相比现有技术,该方案减少了70%的磁场作用面积,因此可以从能耗方面就直接减少了70%的线圈能耗,进而减少了磁场线圈材料的采用量,不受传统的托卡马克磁笼需要真空环境制约,大大的减少了工程投入,这样也便于整个系统的小型化,利于商业化,高温导流液的设置,可以对内部保护层进行覆盖保护,最大化的减少内部保护层的更换次数,高温导流液引出管道、高温导流液增压泵、低温耐压防漏防辐射管路和低温导流液增压泵的配合使用,使得高温导流液形成液流循环,就形成了一个吸能、导热、散热、发电的主要聚变发电工作过程,实用性更好。
附图说明
[0013]图1是本技术一种新型核聚变能量约束装置的结构示意图。
[0014]图2是本技术一种新型核聚变能量约束装置的剖视图。
[0015]图3是图2中A部分放大结构示意图。
[0016]图4是图2中B部分放大结构示意图。
[0017]图5是本技术一种新型核聚变能量约束装置中聚变堆外腔体和聚变堆内腔体的俯视剖视图。
[0018]图6是传统托卡马克约束方案的磁场分布示意图。
[0019]图7是本技术一种新型核聚变能量约束装置的磁场分布示意图。
[0020]如图所示:1、聚变堆外腔体;2、聚变堆顶盖;3、内腔体支撑旋转轴;4、聚变堆内腔体;5、内腔体旋转动力马达;6、转轴;7、旋转动力输入齿轮;8、内腔体受动力齿轮带;9、磁能约束线圈;10、等离子球体;11、高能激光点火器;12、U型空心区;13、特斯拉单向导流阀;14、内腔体桨叶;15、高温导流液;16、高温导流液引出口;17、高温导流液引出管道;18、高温导流液增压泵;19、中子吸附系统;20、蒸汽发电系统;21、低温耐压防漏防辐射管路;22、低温导流液增压泵;23、配电系统及控制系统;24、聚变燃料输送系统; 25、聚变堆支架;26、连接轴承;27、保护罩;28、一级磁悬浮密封固定轴承;29、二级密封固定轴承;30、内层桨叶;31、外层桨叶;32、高能激光束;33、燃料输入管道。
具体实施方式
[0021]在本技术的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“中心”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,仅仅是为了便于描述本技术和简化描述,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构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
[0022]在本技术的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设有”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解,例如、可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体式连接,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,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0023]下面结合附图对本技术做进一步的详细说明。
[0024]结合图1

图7,一种新型核聚变能量约束装置,包括聚变堆外腔体1,所述聚变堆外腔体 1上连接设有聚变堆顶盖2,所述聚变堆顶盖2本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型核聚变能量约束装置,包括聚变堆外腔体(1),其特征在于:所述聚变堆外腔体(1)上连接设有聚变堆顶盖(2),所述聚变堆顶盖(2)内部设置有磁能约束线圈(9),所述聚变堆顶盖(2)上部设置有若干个高能激光点火器(11)和聚变燃料输送系统(24),所述聚变堆外腔体(1)内连接设有内腔体支撑旋转轴(3),所述内腔体支撑旋转轴(3)上旋转连接设有聚变堆内腔体(4),所述聚变堆顶盖(2)下方连接设有若干内腔体旋转动力马达(5),所述内腔体旋转动力马达(5)的输出端连接设有转轴(6),所述转轴(6)上连接设有旋转动力输入齿轮(7),所述聚变堆内腔体(4)顶部设有内腔体受动力齿轮带(8),所述内腔体受动力齿轮带(8)与旋转动力输入齿轮(7)啮合使用,所述聚变堆内腔体(4)内在整个装置运行之后会在聚变堆中心区形成一个U型空心区(12)和等离子球体(10),所述聚变堆内腔体(4)上均匀设有若干特斯拉单向导流阀(13),所述聚变堆内腔体(4)上均匀连接设有若干内腔体桨叶(14),所述聚变堆外腔体(1)和聚变堆内腔体(4)内均设有高温导流液(15),所述聚变堆外腔体(1)上均匀设有若干高温导流液引出口(16),所述高温导流液引出口(16)上均连接设有高温导流液引出管道(17),所述高温导流液引出管道(17)上依次连接设有高温导流液增压泵(18)、中子吸附系统(19)和蒸汽发电系统(20),所述蒸汽发电系统(20)上连接设有低温耐压防漏防辐射管路(21),所述低温耐压防漏防...

【专利技术属性】
技术研发人员:苏国进李天铭林志敏郑小勇陈军飞詹剑平于明刚高承烽李春孙运来刘光明彭大勇周章德陈大能
申请(专利权)人:苏国进
类型:新型
国别省市:

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