Защитная часть модуля бланкета термоядерного реактора

Нолезная модель относится к области управляемого синтеза (УТС), в частности к конструкции защитной части модулей бланкета термоядерного реактора.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемой полезной моделе является защитная часть модуля бланкета термоядерного реактора, выполненная виде блоков, каждый из которых содержит распределительный и отводящий вертикальные коллектора, горизонтальныеглухиеканалы,
выполненные в распределительном коллекторе по высоте и пересекающие отводящий коллектор, направляющие вставки, выполненные в виде трубок, расположенныхв горизонтальных каналах и
снабженных шайбами, установленными на них с зазоромотносительнобоковойповерхности
горизонтального канала (см. Свидетельство №27261 на полезную модель «Защитная часть модуля бланкета термоядерного реактора, МПК7 G21В1/00, 2002 год).
При прохождении теплоносителя через блок защитной части модуля направляющие вставки оказывают определенное гидравлическое сопротивление. Нри этом по мере удаления горизонтальных каналов от входа в распределительнныйколлектор,гидравлическое
сопротивление каналов с направляющими вставками растет. В результате чего возможна такая ситуация, при которой в последнем горизонтальном канале гидравлическое сопротивление по сравнению с первым каналом будет столь велико, что в крайнем нижнем положении распределительного коллектора образуется застойная зона.
Недостаток известной конструкции заключается в том, что неравномерность расходов теплоносителя в горизонтальных каналах приводит к возникновению зоны застоя, что ухудшает процесс теплообмена в защитной части модуля и снижает его надежность.
Задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель, заключается в повышении надежности защитной части модуля бланкета термоядерного реактора за счет улучшения процесса теплообмена.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении настоящей полезной модели, заключается в выравнивании расходов теплоносителя по направляющим вставкам за счет установки в их центральное отверстие шайб, проходное сечение которых по мере удаления горизонтальных каналов от входа в распределительный коллектор увеличивается, что исключает образование застойных зон, улучшает теплообмен и повышает надежность конструкции защитной части модуля.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной защитной части модуля бланкета термоядерного реактора, выполненной в виде блоков, каждый из которых содержит распределительный и отводящий вертикальные коллектора, горизонтальные глухие каналы, выполненные в распределительном коллекторе по высоте и пересекающие отводящий коллектор, направляющие вставки, выполненные в виде трубок, расположенных в горизонтальных каналах и снабженных щайбами, установленными на них с зазором
относительно боковой поверхности горизонтального канала,
на входе каждой трубки установлена шайба, причем проходное сечение шайбы в трубке последуюшего канала больше, чем проходное сечение шайбы в трубке предыдушего канала.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором показано продольное сечение блока защитной части модуля бланкета.
Защитная часть модуля бланкета термоядерного реактора состоит из блоков 1, каждый из которых содержит распределительный вертикальный коллектор 2, отводящий вертикальный коллектор 3, горизонтальные глухие каналы 4 и направляющие вставки 5 в виде трубок. Горизонтальные каналы 4 выполнены по высоте в распределительном коллекторе 2 и пересекают отводящий вертикальный коллектор 3. Трубки 5 с помощью фланцев 6 закреплены в распределительном коллекторе 2 и расположены в горизонтальных каналах 4. На трубках 5 с зазором относительно боковой поверхности горизонтальных каналов 4 установлены щайбы 7, а на входе в каждой трубки 5 установлены шайбы 8. При этом проходное сечение шайбы 8 в трубке 5 последующего канала 4 больше, чем проходное сечение шайбы 8 в трубке 5 предыдущего канала 4. Отверстие направляющей вставки 5 соединяет горизонтальный канал 4 с распределительным коллектором 2, а полость между ее внешней боковой поверхностью и боковой поверхностью канала 4 с отводяшим коллектором 3.
Предложенная конструкция защитной части модуля бланкета функционирует следующим образом.
Во время работы реактора производится нагрев плазмы. От воздействия теплового и нейтронного излучения плазмы модули бланкета разогреваются. Поглощенное модулем бланкета тепло поглощается
теплоносителем, который сначала поступает в вертикальный распределительный коллектор 2. Из распределительного коллектора 2 теплоноситель проходит через шайбу 8 в отверстие трубки 5, огибает ее в торцевой части канала 4, проходит через зазор между шайбой 7 и боковой поверхностью канала 4, поступает в вертикальный отводящий коллектор 3 и выводится из блока защитной части модуля.
В вертикальном отводящем коллекторе 3 потоки теплоносителя складываются из горизонтальных каналов 4.
Шайбы 8 создают дополнительное гидравлическое сопротивление в направляющей вставке 5, причем, чем ближе горизонтальный канал 4 расположен ко входу в распределительный коллектор 2, тем меньше проходное сечение шайбы 8, и следовательно тем больше гидравлическое сопротивление направляющей вставки 5 в этом канале 4.
Таким образом, обеспечивается выравнивание расходов теплоносителя через горизонтальные каналы 4. А наличие шайб 7 позволяет сократить диаметр направляющей вставки 5, что расширяет проходное сечение отводящего коллектора 3, обеспечивая более свободное прохождение суммарного потока теплоносителя из всех горизонтальных каналов 4.
Выравниваниерасходов теплоносителя по
горизонтальным каналам исключает образование застойных зон и улучшает теплообмен, это приводит к снижению термонапряжений в конструкции защитной части модуля, возникающих при импульсах плазмы, и повышает надежность модуля бланкета.