一种托卡马克第一壁结构转让专利
申请号 : CN202210606307.0
文献号 : CN114864113B
文献日 : 2023-03-14
发明人 : 刘宽程 , 蔡立君 , 刘健 , 卢勇 , 张龙 , 袁应龙 , 黄文玉 , 刘雨祥 , 赖春林 , 侯吉来 , 李云峰
申请人 : 核工业西南物理研究院
摘要 :
权利要求 :
1.一种托卡马克第一壁结构,其特征在于:
所述的托卡马克第一壁结构包括第一壁结构件和支撑结构部件;
所述的第一壁结构件环向由80组存在结构差异的第一壁结构件模块构成,第一壁结构件模块包括:第一壁热沉板、热屏蔽件、连接压棒、连接石墨箔;
所述的支撑结构部件包括:强场侧焊接支撑墩、强场侧纬环调整垫板、强场侧纬环、强场侧绝缘连接板;弱场侧焊接支撑墩、弱场侧纬环调整垫板、弱场侧纬环、弱场侧绝缘连接板、过度支撑座;
所述的第一壁结构件采用模块化设计,通过焊接支撑墩将模块化的强、弱场侧支撑组件集成安装至真空室顶部区域,第一壁结构件通过支撑结构部件连接集成后形成托卡马克第一壁结构,通过对第一壁结构件模块适应性开孔或更换以满足未来诊断、加热、物理、工程功能要求;
强场侧纬环与弱场侧纬环环向均匀设计10件并交错分布,强场侧纬环与强场侧焊接支撑墩之间轴向与径向设计有强场侧纬环调整垫板,弱场侧纬环与弱场侧焊接支撑墩之间轴向与径向设计有弱场侧纬环调整垫板,弱场侧纬环通过过度支撑座与第一壁结构件模块进行连接,强场侧纬环与第一壁结构件模块之间设计有强场侧纬环调整垫板,相邻强场侧纬环之间设计有强场侧绝缘连接板,相邻弱场侧纬环之间设计有弱场侧绝缘连接板,第一壁热沉板结构上设计有热屏蔽件安装连接孔,热屏蔽件内穿入连接压棒,热屏蔽件与第一壁热沉板之间预装连接石墨箔,使用热屏蔽件连接紧固件将一组热屏蔽件与第一壁热沉板进行连接并预紧。
2.如权利要求1所述的一种托卡马克第一壁结构,其特征在于所述第一壁热沉板由不锈钢材料成形机加而成,第一壁热沉板厚度15mm,第一壁热沉板结构预留有冷却管或冷却通路空间,以实现未来托卡马克第一壁结构的冷却能力提升。
3.如权利要求1所述的一种托卡马克第一壁结构,其特征在于所述热屏蔽件由高纯石墨材料构成,热屏蔽件厚度25mm,并在中间位置开设有15mm通孔;所述第一壁结构件模块内的相邻热屏蔽件具有均匀间隙,进一步的该均匀间隙a满足1mm
以满足高热负荷冲击要求并不会轻易被等离子体破坏。
4.如权利要求1所述的一种托卡马克第一壁结构,其特征在于所述热屏蔽件采用半圆柱形的连接压棒和连接紧固件集成安装至第一壁热沉板表面;所述热屏蔽件与第一壁热沉板之间设计有柔性的连接石墨箔,该连接石墨箔厚度h满足0.35mm
5.如权利要求1所述的一种托卡马克第一壁结构,其特征在于所述的支撑结构部件同样采用模块化设计;
强场侧焊接支撑墩和弱场侧焊接支撑墩采用高温合金材料,强场侧焊接支撑墩和弱场侧焊接支撑墩使用氩弧焊方式环向均匀焊接至真空室顶部区域;强场侧纬环与弱场侧纬环环向均匀排列并交错分布,强场侧纬环与强场侧焊剂支撑墩之间环向与径向设计有强场侧纬环调整垫板,弱场侧纬环与弱场侧焊接支撑墩之间环向与径向设计有弱场侧纬环调整垫板;强场侧纬环与第一壁结构件模块之间同样设计有强场侧纬环调整垫板,弱场侧纬环通过过度支撑座与第一壁结构件模块进行连接,以保证相邻模块间热屏蔽件的间隙均匀,热屏蔽件整体轮廓度保证在2mm以内,以满足第一壁与等离子体相互作用所产生的杂质控制要求。