一种整体式屏蔽包层单元及用于聚变堆的屏蔽包层制造技术

本发明专利技术涉及核聚变反应堆技术领域，公开了一种整体式屏蔽包层单元及用于聚变堆的屏蔽包层，其包括屏蔽盒体、屏蔽壁及多个屏蔽模块，屏蔽盒体的内侧开设有多个从上至下依次间隔设置的安装槽，屏蔽模块一一对应安装于各安装槽内，屏蔽壁设于屏蔽盒体的内侧，并完全遮盖各屏蔽模块；屏蔽盒体上设有第一冷却通道，屏蔽壁上设有第二冷却通道，屏蔽模块与安装槽之间形成有第三冷却通道，第一冷却通道、第二冷却通道及第三冷却通道连通形成冷却通路。本发明专利技术整体式屏蔽包层单元及用于聚变堆的屏蔽包层可以减少聚变堆的屏蔽包层数量，提高屏蔽包层的现场装配效率，而且屏蔽包层可以在聚变反应过程中及时带走反应堆产生的热量。应过程中及时带走反应堆产生的热量。应过程中及时带走反应堆产生的热量。

【技术实现步骤摘要】
一种整体式屏蔽包层单元及用于聚变堆的屏蔽包层


[0001]本专利技术涉及核聚变反应堆
，特别是涉及一种整体式屏蔽包层单元及用于聚变堆的屏蔽包层。

技术介绍

[0002]磁约束核聚变装置是目前研究可控核聚变的一种主要装置，它的研究对于实现商业聚变堆具有重要意义。磁约束核聚变装置是一种由磁场约束等离子体在真空室中发生聚变反应，从而释放巨大能量，是一种将热能转化为电能的理想的能源替代方案。其中，包层是磁约束核聚变装置的主要部件之一，其位于真空室内部靠近等离子体反应区域。包层主要分为增殖包层和屏蔽包层，其中屏蔽包层主要用于排除聚变反应产生的热能沉积，并屏蔽聚变过程中产生的中子。
[0003]一般聚变堆的包层系统由数百块小型模块化包层组成，在对包层系统进行维护时，需要逐块地拆卸和安装，维护周期较长，可能影响聚变堆的运行，而且安装包层时需要在包层的正面开孔，使用螺栓将包层模块与真空室上的支撑结构固定，这种安装方式会减弱包层的屏蔽效果，影响聚变堆的正常投运。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种整体式屏蔽包层单元，可减少聚变堆的屏蔽包层数量，提高屏蔽包层的现场装配效率，而且能有效带走聚变反应过程中产生的热量。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种整体式屏蔽包层单元，其包括屏蔽盒体、屏蔽壁及多个屏蔽模块，所述屏蔽盒体的内侧开设有多个从上至下依次间隔设置的安装槽，所述屏蔽模块一一对应安装于各所述安装槽内，所述屏蔽壁设于所述屏蔽盒体的内侧，并完全遮盖各所述屏蔽模块；<br/>[0006]所述屏蔽盒体上设有第一冷却通道，所述屏蔽壁上设有第二冷却通道，所述屏蔽模块与所述安装槽之间形成有第三冷却通道，所述第一冷却通道、所述第二冷却通道及所述第三冷却通道连通形成冷却通路。
[0007]优选地，沿所述屏蔽盒体后侧的左侧边沿设有条形槽，沿所述屏蔽盒体后侧的右侧边沿设有形状与所述条形槽相匹配的凸条。
[0008]优选地，沿所述屏蔽盒体的左侧设有固定块，沿所述屏蔽盒体的右侧设有形状与所述固定块相匹配的卡槽。
[0009]优选地，所述屏蔽壁包括多个与各所述屏蔽模块一一对应的屏蔽壁模块，所述第二冷却通道开设在各所述屏蔽壁模块上；
[0010]所述屏蔽盒体的后侧嵌设有冷却进水管及冷却出水管，所述冷却进水管及所述冷却出水管分别设于所述屏蔽盒体的左右两侧；
[0011]各所述第二冷却通道具有进水端及出水端，各所述第三冷却通道均具有进水口及出水口；
[0012]所述第一冷却通道的一端与所述冷却进水管连通，所述第一冷却通道的另一端分别与各所述进水端连通，各所述出水端一一对应连通与各所述进水口，各所述出水口均连通至所述冷却出水管。
[0013]优选地，还包括均沿所述屏蔽盒体纵向延伸的第一分水盒及第二分水盒，所述第一分水盒及所述第二分水盒分别嵌设于所述屏蔽盒体的左右两侧，所述第一冷却通道与各所述进水端之间通过所述第一分水盒连通，各所述出水端与各所述进水口之间通过所述第二分水盒连通。
[0014]优选地，所述第一冷却通道呈折弯状，且从外至内延伸。
[0015]优选地，所述安装槽内设有隔板，所述隔板将所述安装槽分隔成呈左右间隔设置的两个腔体；
[0016]所述屏蔽模块包括两个屏蔽单体，两个所述屏蔽单体一一对应设于各所述腔体内，各所述屏蔽单体均包括若干从内至外间隔叠设的屏蔽块，相邻两个所述屏蔽块之间形成有间隔；
[0017]所述隔板上设有若干连通两个所述腔体且与两侧的各所述间隔一一对应的流通孔，各所述间隔以及各所述流通孔共同限定形成所述第三冷却通道。
[0018]优选地，所述屏蔽盒体采用一体成型，所述隔板与所述屏蔽盒体采用焊接相连。
[0019]优选地，所述屏蔽壁包括第一背板和第二背板，所述第一背板遮盖所述屏蔽模块，所述第二背板焊接于所述第一背板的外侧，且所述第一背板与所述第二背板之间共同限定形成所述第二冷却通道，所述第二背板的外侧还焊接有若干瓦片。
[0020]优选地，还包括电气连接带，所述电气连接带安装于所述屏蔽盒体的外侧面上。
[0021]本专利技术还提供一种用于聚变堆的屏蔽包层，包括至少两个所述的整体式屏蔽包层单元，各所述整体式屏蔽包层单元之间通过左、右侧边拼接。
[0022]本专利技术实施例一种整体式屏蔽包层单元与现有技术相比，其有益效果在于：
[0023]本专利技术实施例的一种整体式屏蔽包层单元包括屏蔽盒体、屏蔽壁及多个屏蔽模块，屏蔽盒体的内侧开设有多个从上至下依次间隔设置的安装槽，屏蔽模块一一对应安装于各安装槽内。将数个屏蔽模块装设于屏蔽盒体内可以减少屏蔽包层的数量，在对屏蔽包层系统进行装配时，将屏蔽包层单元作为一个整体快速地安装，从而提高屏蔽包层的现场装配效率。而且屏蔽盒体上设有第一冷却通道，屏蔽壁上设有第二冷却通道，屏蔽模块与安装槽之间形成有第三冷却通道，第一冷却通道、第二冷却通道及第三冷却通道连通形成冷却通路，在冷却通路中通入冷却水对屏蔽壁和屏蔽模块进行冷却，可以及时带走聚变反应过程中产生的热量。
附图说明
[0024]图1是本专利技术实施例整体式屏蔽包层单元的爆炸示意图；
[0025]图2是本专利技术实施例屏蔽盒体的结构示意图；
[0026]图3是图2的背面示意图；
[0027]图4是本专利技术实施例整体式屏蔽包层单元的结构示意图；
[0028]图5是本专利技术实施例整体式屏蔽包层单元的冷却通道示意图；
[0029]图6是本专利技术实施例相邻两个整体式屏蔽包层单元组合示意图；
[0030]图7是本专利技术实施例第一分水盒的示意图；
[0031]图8是本专利技术实施例冷却进水管和冷却出水管的示意图；
[0032]图9是本专利技术实施例第一背板的结构示意图；
[0033]图10是图9的背面示意图；
[0034]图11是本专利技术实施例屏蔽模块的结构示意图；
[0035]图12是本专利技术实施例整体式屏蔽包层单元与真空室的组装示意图。
[0036]图中，1、屏蔽盒体；2、屏蔽壁；21、第一背板；22、第二背板；23、瓦片；3、屏蔽模块；31、屏蔽块；4、安装槽；5、条形槽；6、凸条；7、固定块；8、卡槽；9、冷却进水管；10、冷却出水管；11、第一分水盒；12、第二分水盒；13、隔板；14、流通孔；15、电气连接带；16、真空室；100、第一冷却通道；200、第二冷却通道；300、第三冷却通道。
具体实施方式
[0037]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0038]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“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，仅为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置和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的限制。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种整体式屏蔽包层单元，其特征在于，包括：屏蔽盒体、屏蔽壁及多个屏蔽模块，所述屏蔽盒体的内侧开设有多个从上至下依次间隔设置的安装槽，所述屏蔽模块一一对应安装于各所述安装槽内，所述屏蔽壁设于所述屏蔽盒体的内侧，并完全遮盖各所述屏蔽模块；所述屏蔽盒体上设有第一冷却通道，所述屏蔽壁上设有第二冷却通道，所述屏蔽模块与所述安装槽之间形成有第三冷却通道，所述第一冷却通道、所述第二冷却通道及所述第三冷却通道连通形成冷却通路。2.根据权利要求1所述的整体式屏蔽包层单元，其特征在于，沿所述屏蔽盒体后侧的左侧边沿设有条形槽，沿所述屏蔽盒体后侧的右侧边沿设有形状与所述条形槽相匹配的凸条。3.根据权利要求1所述的整体式屏蔽包层单元，其特征在于，沿所述屏蔽盒体的左侧设有固定块，沿所述屏蔽盒体的右侧设有形状与所述固定块相匹配的卡槽。4.根据权利要求1所述的整体式屏蔽包层单元，其特征在于，所述屏蔽壁包括多个与各所述屏蔽模块一一对应的屏蔽壁模块，所述第二冷却通道开设在各所述屏蔽壁模块上；所述屏蔽盒体的后侧嵌设有冷却进水管及冷却出水管，所述冷却进水管及所述冷却出水管分别设于所述屏蔽盒体的左右两侧；各所述第二冷却通道具有进水端及出水端，各所述第三冷却通道均具有进水口及出水口；所述第一冷却通道的一端与所述冷却进水管连通，所述第一冷却通道的另一端分别与各所述进水端连通，各所述出水端一一对应连通与各所述进水口，各所述出水口均连通至所述冷却出水管。5.根据权利要求4所述的整体式屏蔽包层单元，其特征在于，还包括均沿所述屏蔽盒体纵向延伸的第一分水盒及第二分水盒，所述第一分水盒及所述第二分...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷明准，李波，刘松林，陆坤，宋云涛，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：