| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2133518
СПОСІБ Петлеве реакторних випробувань термоемісійного ЗБІРКИ
Ім'я винахідника: Синявський В.В.
Ім'я патентовласника: Акціонерне товариство відкритого типу "Ракетно-космічна корпорація" Енергія "ім.С.П.Корольова"
Адреса для листування: 141070, Московська обл., Корольов, вул.Леніна, д.4а, РКК "Енергія" ім.С.П.Корольова, відділ промислової власності та інноватики
Дата початку дії патенту: 1998.02.16
Використання: при створенні термоемісійного реактора-перетворювача з розташованими всередині активної зони термоемісійного електрогенеруючими збірками. Реакторні випробування електрогенеруючих збірок включають вакуумирование термоемісійною збірки, подачу пари цезію з джерела пара в міжелектродні зазори термоемісійною збірки через розміщення у вакуумній страхувальної порожнини петлевого каналу обігрівається цезій-вакуумний тракт. Періодичну перевірку герметичності здійснюють шляхом подачі нейтрального газу при тиску вище робочого тиску пара цезію. Після подачі нейтрального газу здійснюють реєстрацію негерметичність при короткочасному підвищенні температури зовнішнього корпусу термоемісійною збірки, для чого нейтральний газ подають у страхувальну порожнину петлевого каналу. При виявленні негерметичності цезій-вакуумного тракту випробування продовжують при безперервному подаванні в страхувальну порожнину нейтрального газу при тиску, рівному або більше робочого тиску пара цезію. Технічний результат полягає в можливості проведення випробувань при розгерметизації цезій-вакуумного тракту петлевого каналу.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до термоемісійного методу перетворення теплової енергії безпосередньо в електричну і може бути використане при створенні термоемісійного реактора - перетворювача (ТРП) з розташованими всередині активної зони термоемісійного електрогенеруючими збірками (ЕГС).
Найважливішим етапом створення ТРП є відпрацювання ЕГС при петльових реакторних випробуваннях.
Досить близьким до винаходу є спосіб петльових реакторних випробувань, описаний в [1]. Він включає завантаження випробувального пристрою, званого петльовим каналом (ПК), з випробовуваної ЕГС в дослідну осередок ядерного реактора (ЯР), вакуумне знегажування ЕГС при підйомі теплової потужності ЯР, подачу пари цезію при робочому тиску в міжелектродні зазори (МЕЗ) ЕГС і ресурсні випробування з аналізом енергетичних характеристик і працездатності ЕГС.
Однак при цьому способі неможливо проведення випробувань при відмовах окремих систем випробувального пристрою, в тому числі при розгерметизації цезій-вакуумного тракту ПК.
Найбільш близьким до винаходу по технічній сутності є спосіб реакторних випробувань ЕГС, запропонований в [2]. Він включає герметичне відділення порожнини термоемісійною ЕГС і джерела пара цезію від системи вакуумування за допомогою клапана або іншого герметизуючого пристрою, вимірювання температури чохлів термоемісійною ЕГС, періодичне вакуумирование МЕЗ ЕГС шляхом відкриття - закриття клапана або іншого герметизуючого пристрою, перевірку герметичності після циклу відкриття - закриття клапана або іншого герметизуючого пристрою шляхом подачі з боку системи вакуумування нейтрального газу і реєстрації негерметичність клапана або іншого герметизуючого пристрою при короткочасному підвищенні температури після подачі газу. Після чого подачу газу припиняють, проводять вакуумирование МЕЗ і продовжують випробування, змінивши їх режим таким чином, щоб не допустити повного відходу цезію в вакуумну систему за необхідний час ресурсних випробувань. Для цього знижують тиск пара цезію нижче робочого, дуже часто одночасно потрібно і зниження теплової потужності ЯР і відповідно ЕГС. Таким чином, випробування продовжують (якщо це доцільно) не в штатних робітників режимах.
Однак цей спосіб не дозволяє виявити і відповідно продовжити випробування при іншому типі відмови допоміжної системи ПК, а саме: розгерметизації цезій-вакуумного тракту. Така розгерметизація найчастіше спостерігається в районі перехідника одного металу на інший, наприклад ніобієві чохла ЕГС і цезієвого тракту з нержавіючої сталі. Розгерметизація і можлива в районі гермовивода токовивода з внутрішньої порожнини цезієвого тракту в зовнішню страхувальну порожнину ПК. При появі негерметичність тракту цезієвий пар потрапляє в страхувальну порожнину ПК, де конденсується. В результаті можлива відмова типу "обрив ланцюга" через втрату всього цезію в результаті його відходу в страхувальну порожнину. Можливий і відмова типу "коротке замикання" в результаті конденсації плівки цезію на ізолюючих деталях токовиводов в страхувальної порожнини. В результаті випробування доводиться припиняти при працездатною ЕГС.
Технічним результатом, що досягається при використанні винаходу, є забезпечення можливості продовження випробувань при появі негерметичність цезію-вакуумного тракту і запобігання потрапляння цезію в страхувальну порожнину ПК.
Зазначений технічний результат досягається в способі петльових реакторних випробувань термоемісійною збірки, що включає вакуумирование ЕГС і подачу пара цезію з джерела пара в МЕЗ ЕГС через розміщений у вакуумній страхувальної порожнини ПК і обігрівається цезій-вакуумний тракт, періодичну перевірку герметичності шляхом подачі нейтрального газу при тиску, вище робочого тиску пара цезію, і реєстрації негерметичність при короткочасному підвищенні температури чохлів термоемісійною ЕГС після подачі нейтрального газу, що відрізняється тим, що для перевірки негерметичність нейтральний газ подають у страхувальну порожнину ПК, при виявленні негерметичності тракту випробування продовжують при безперервної подачі в страхувальну порожнину ПК нейтрального газу при тиску рівному або більшому тиску пара цезію.
 |
На кресленні наведена схема ПК, яка пояснює суть запропонованого способу. ПК 1 містить систему теплосброс 2, джерело пара цезію 3, розміщені в страхувальної вакууміруемой порожнини 4 обігріваються тракти 5 подачі пари цезію в ЕГС 6. ЕГС 6 складається з послідовно-з'єднаних електрогенеруючих елементів (ЕГЕ), що містять топлівоеміттерний вузол 7, колектор 8, МЕЗ 9, комутаційну перемичку 10 і загальні для всіх ЕГЕ колекторну ізоляцію 11 і зовнішній корпус (чохол) 12, на якому встановлені термопари 13. до складу ПК входять і пристрій 14, що запобігає вихід пара цезію в вакуумні систему, наприклад, у вигляді обігрівається клапана ( як це показано на кресленні) або охолоджується конденсатора пара, вузол 15 під'єднання тракту до зовнішньої системи вакуумування МЕЗ ЕГС, вузол 16 під'єднання страхувальної порожнини 4 до системи вакуумування страхувальної порожнини або заповнення її нейтральним газом. |
Спосіб випробування реалізується в такий спосіб
Після завантаження ПК 1 в клітинку ЯР 17 виробляється вакуумне знегажування ЕГС 6 шляхом підключення ПК 1 через пристрій 14 для запобігання виносу цезію через вузол 15 до зовнішньої системи вакуумування і нагріву ЕГС 6 при поступовому підйомі теплової потужності ЯР 17. При цьому страхувальна порожнину 4 вакуумируют через вузол 16 під'єднання до вакуумної системи. Після завершення знегажування підвищують температуру джерела пара цезію 3 до значення, при якому тиск пара цезію одно робітникові. При попаданні пара цезію з джерела 3 через обігрівається вище температури джерела пара цезію тракт 5 в МЕЗ 9 ЕГС генерується електроенергія, яка вимірюється на електричної навантаженні 18. У такому режимі проводяться ресурсні випробування з аналізом енергетичних характеристик і працездатності випробовується ЕГС.
Під час ресурсних випробувань проводяться періодичні аррестори ЯР 17, які можуть бути як планові, так і в результаті скидів стрижнів аварійного захисту ЯР 17. В результаті можлива поява негерметичність тракту 5, зазвичай в місцях з'єднання неоднорідних матеріалів або герметичних електроізольований висновків. Поява негерметичність може привести до відмови типу "обрив ланцюга" через втрату всього цезію в результаті його відходу в страхувальну порожнину. Можливий і відмова типу "коротке замикання" в результаті конденсації плівки цезію на ізолюючих деталях токовиводов в страхувальної порожнини. В результаті випробування припиняють при працездатною ЕГС.
 |
Тому періодично в страхувальну порожнину 4 через вузол 16 подають нейтральний високо теплопровідні газ, наприклад гелій або суміш гелію з азотом або іншим газом, при тиску вище робочого тиску пара цезію, бажано при 130-1000 ГПа, коли коефіцієнт теплопровідності не залежить від тиску. Якщо цезієвий тракт 5 залишився герметичним, то ніяких змін в енергетичних характеристиках і температурних полях ЕГС 6 не відбудеться. Якщо ж з'явилася негерметичність тракту 5, то теплопровідні газ потрапляє в МЕЗ 6, теплопровідність Міжелектродні середовища збільшитися, що в свою чергу призведе до короткочасного збільшення теплового потоку від паливно-емітерного вузла 7 до колектора 8 з відповідним збільшенням температури чохла (корпусу) 12. Збільшений тепловий потік через МЕЗ 6 і відповідно підвищення температури чохла 12 спостерігатимуться до нового усталеного температурного стану паливно-емітерного вузла 7 з більш низькою температурою емітера. На фіг. 2 показано якісну зміну в часі температури емітера T Е і чохла T C після подачі нейтрального газу при негерметичному тракті. |
При виявленні негерметичності тракту 5 для продовження випробувань в режимах, відповідних розрахункових, температуру джерела пара цезію 3 встановлюють яка відповідає робочому тиску пара цезію, тиск нейтрального газу, що подається в страхувальну порожнину 4, знижують до значення, рівного робочому тиску пара цезію (зазвичай не вище 10 ГПа) або трохи вище (на 5 - 15%), виробляють безперервне вакуумирование тракту 5 через відкритий клапан (або пристрій конденсації) 14 і вузол 15 під'єднання до вакуумної системи. В результаті процесів масопереносу цезію в тракті 5 нижче місця розташування негерметичність утворюється межа пар цезію - нейтральний газ, причому пар цезію буде нижче межі, а нейтральний газ - вище кордону. Утворюється система, аналогічна газорегуліруемой теплової трубі з цезієм як робоче тіло. У такій системі нейтральний газ не буде потрапляти в МЕЗ 9 ЕГС, а пари цезію - в систему вакуумування 15. Що проходить через негерметичність нейтральний газ буде через пристрій 14 і вузол 15 безперервно відкачували в вакуумну систему. Тому випробування можуть бути продовжені в режимах, які повністю відповідають штатним, тобто при робочому тиску пари цезію. Утворені в паливо - емітерний вузлах 7 ГПД потоком пара цезію будуть виноситься за кордон пар - газ, тобто в такому режимі роботи буде забезпечено безперервний вакуумирование МЕЗ 9. Одночасно не буде і догляду пара цезію в систему вакуумування 15.
Таким чином, запропонований спосіб реакторних випробувань дозволяє продовжити випробування в штатних режимах при появі негерметичність цезієвого тракту з одночасним забезпеченням безперервного вакуумирования МЕЗ ЕГС і виключення попадання пара цезію в страхувальну порожнину петлевого каналу.
ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ
1. Синявський В.В. Методи визначення характеристик термоефіссіонних твелів. -М .: Вища школа, 1990, с.6-9.
2. RU 2068598 C1 H 01, J 45/00, 27.10.96.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб петльових реакторних випробувань термоемісійного збірки, що включає вакуумирование термоемісійною збірки, подачу пари цезію з джерела пара в міжелектродні зазори термоемісійною збірки через розміщений у вакуумній страхувальної порожнини петлевого каналу обігрівається цезій-вакуумний тракт, періодичну перевірку герметичності шляхом подачі нейтрального газу при тиску вище робочого тиску пара цезію та реєстрації негерметичність при короткочасному підвищенні температури зовнішнього корпусу термоемісійною збірки після подачі нейтрального газу, який відрізняється тим, що для перевірки негерметичність нейтральний газ подають у страхувальну порожнину петлевого каналу, при виявленні негерметичності цезій-вакуумного тракту випробування продовжують при безперервної подачі в страхувальну порожнину петлевого каналу нейтрального газу при тиску рівному або більшому тиску пара цезію.
Версія для друку
Дата публікації 05.04.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.