| 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 RU2068598
СПОСІБ Петлеве реакторних випробувань термоемісійного електрогенеруючих збірок
Ім'я винахідника: Синявський В.В.
Ім'я патентовласника: Ракетно-космічна корпорація "Енергія" ім.С.П.Корольова
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1994.02.04
Призначення: експериментальні, включаючи реакторні, дослідження термоемісійних перетворювачів і термоемісійних електрогенеруючих збірок. Суть винаходу: для раннього виявлення негереметічності пристрої, що відокремлює цезієві систему випробувального пристрою від системи вакуумування, після кожного циклу відкриття-закриття герметизирующего пристрою в цезієві систему з боку вакуумної системи подають нейтральний газ і при фіксації короткочасного підвищення температури зовнішнього чохла термоемісійною збірки реєструють негерметичність герметизирующего пристрої . Як нейтрального газу може бути обраний гелій, азот або суміші цих газів з іншими. Газ подають при тиску від 130 до 1000 ГПа.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області термоемісійного перетворення енергії і може бути використано при лабораторних дослідженнях ТЕП і стендових і реакторних випробуваннях термоемісійних збірок (електрогенеруючих каналів - ЕГК).
Досить близькими до винаходу по технічній сутності є методи петльових реакторних випробувань, описані в книзі Синявського В.В. Методи визначення характеристик термоемісійних твелів, М. Вища школа, 1990, с. 6-9. Вони включають завантаження випробувального пристрою (петлевого каналу) з ЕГК в осередок ядерного реактора, вакуумне знегажування ЕГК при підйомі теплової потужності реактора, подачу пари цезію в міжелектродні зазори (МЗЗ) ЕГК, ресурсні випробування з аналізом енергетичних характеристик ЕГК.
Найбільш близьким до винаходу по технічній сутності є метод випробувань, розглянутий в книзі Синявський В.В. Бержатий В.І. і ін. Проектування і випробування термоемісійних твелів, М. Атомиздат, 1981, с.27-28. Він включає герметичне відділення порожнини ЕГК з цезієвим термостатом від вакуумної системи за допомогою клапана, нагрів термостата до температури, при якій тиск пари цезію одно робітникові, вимір температур чохла ЕГК, періодичне вакуумирование міжелектродних зазорів ЕГК шляхом відкриття-закриття клапана і аналіз енергетичних характеристик ЕГК.
Однак при такому способі випробувань ЕГК можлива відмова цезієвої системи і, відповідно, припинення випробувань, при появі негерметичність клапана і поступового відходу цезію в вакуумну систему.
Якщо ж в процесі випробувань буде відомо про негерметичність клапана, то існують способи проведення випробувань при негерметичному клапані, наприклад, проведення випробувань при зниженому тиску пара цезію, коли його витрата через негерметичність буде відносно невеликим.
Технічним результатом, що досягається при використанні винаходу, є раннє виявлення негерметичності клапана (або будь-якого іншого запірного пристрою, що відокремлює порожнину ЕГК джерело пара цезію від зовнішньої вакуумної системи), що дозволяє оперативно змінювати режим випробувань таким чином, щоб випробування тривали при відсутності або допустимій витраті цезію .
 |
Зазначений технічний результат досягається тим, що в способі петльових реакторних випробувань термоемісійних електрогенеруючих збірок, що включає герметичне відділення порожнини термоемісійною збірки і джерела пара цезію від системи вакуумування за допомогою клапана або іншого герметизуючого пристрою, вимірювання температури чохлів термоемісійною збірки, періодичне вакуумирование міжелектродних зазорів термоемісійною збірки шляхом відкриття-закриття клапана або іншого герметизуючого пристрою і аналіз енергетичних характеристик термоемісійною збірки, після кожного циклу відкриття-закриття клапана або іншого герметизуючого пристрою проводять перевірку їх герметичності шляхом подачі з боку системи вакуумування нейтрального газу і реєстрації негерметичність при короткочасному підвищенні температури чохла після подачі газу. На фіг. 1 представлена схема петлевого каналу, яка пояснює суть запропонованого способу. Петлевой канал 1 містить систему теплосброс 2, джерело пара цезію 3, обігрівається клапан 4, що обігріваються тракти 5 подачі пари цезію в ЕГК 6. ЕГК 6 складається з електрогенеруючих елементів, що містять паливно-емітерний вузол 7, колектор 8, міжелектродний зазор 9 і комутаційну перемичку 10 і загальну для всіх елементів колекторних ізоляцію 11 і чохол 12, на якому встановлені термопари 13. |
Спосіб випробувань реалізується в такий спосіб
Після завантаження петлевого каналу 1 в клітинку ядерного реактора 14 виробляється вакуумне знегажування ЕГК 6 шляхом підключення ПК 1 через відкритий клапан 4 до зовнішньої системи вакуумування 15 і нагріванні ЕГК 6 при підйомі теплової потужності реактора 14. Після завершення знегажування клапан 4 закривають і підвищують температуру джерела пара цезію 3 до значення, при якому тиск пара цезію одно робітникові. При попаданні пара цезію з джерела 3 через тракт 5 в міжелектродні зазори 9 ЕГК 6 останній генерує електроенергію, яка вимірюється на електричної навантаженні 16.
При розподілі ядер урану в паливі паливно-емітерного вузла 7 одночасно з виділенням тепла утворюються осколки поділу, в тому числі газоподібні, які через газоотводное пристрій 17 потрапляють в міжелектродні зазори 9. Накопичення газоподібних продуктів поділу (ГПД) в МЕЗ 9 погіршує енергетичні характеристики ЕГК 6. для видалення ГПД з МЕЗ 9 періодично відкривають клапан 4 для підключення порожнини МЕЗ 9 до системи вакуумування 15. для зменшення втрат цезію попередньо можливе зменшення робочого тиску пара цезію. Після "провітрювання" клапан закривають. Однак процес відкриття-закриття клапана може супроводжуватися втратою його герметичності. Тому після кожного циклу відкриття-закриття клапана з боку вакуумної системи подають нейтральний газ з найбільшою теплопровідністю, тобто гелій, азот або суміш гелію з азотом або іншим газом. Якщо клапан залишився герметичним, то ніяких змін в характеристиках ЕГК не буде зареєстрований. Якщо ж з'явилася негерметичність клапана, то теплопровідні нейтральний газ потрапляє в МЕЗ 6, теплопровідність Міжелектродні середовища збільшиться, що в свою чергу призведе до короткочасного збільшення теплового потоку через МЕЗ 6. Це відповідно викличе збільшення температури чохла 12. Збільшений тепловий потік через МЕЗ 6 і відповідно підвищення температури чохла 12 спостерігатимуться до нового сталого стану паливно-емітерного вузла 7 з новою більш низькою температурою емітера. На фіг.2 показано якісну зміну в часі температур емітера T E і чохла T C після подачі нейтрального газу при негерметичному клапані.
 |
Після виявлення негерметичності 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. Ефективність запропонованого способу була перевірена експериментально при петльових випробуваннях багатоелементного ЕГК, коли в процесі випробувань відмовило пристрій закриття клапана. Як нейтрального газу використовувався гелій. Найбільший рівень реєстрованого сигналу (підвищення температури чохла), коли тиск гелію було не нижче 100 ГПа, тобто коли теплопроводндость газу переставала залежати від тиску. Вище атмосферного (приблизно 1000 ГПа) піднімати тиск газу недоцільно по міцності міркувань. |
Раннє виявлення негерметичності клапана дозволяє змінити режим випробувань і продовжити ресурсні випробування ЕГК без остраху повного відходу цезію в вакуумну систему.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб петльових реакторних випробувань термоемісійних електрогенеруючих збірок, що включає герметичне відділення порожнини термоемісійною збірки і джерела пара цезію від системи вакуумування за допомогою клапана або іншого герметизуючого пристрою, вимірювання температури зовнішнього чохла термоемісійною збірки, періодичне вакуумирование міжелектродних зазорів термоемісійною збірки шляхом відкриття-закриття клапана або іншого герметизуючого пристрою і аналіз енергетичних характеристик випробовується термоемісійною збірки, що відрізняється тим, що після кожного циклу відкриття-закриття клапана або іншого герметизуючого пристрою з боку системи вакуумування подають нейтральний газ і при фіксації після початку подачі газу короткочасного підвищення температури зовнішнього чохла термоемісійною збірки реєструють негерметичність клапана або іншого герметизуючого пристрою.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що в якості нейтрального газу обраний гелій, азот або суміш цих газів з іншими газами.
3. Спосіб за п. 1 і 2, що відрізняється тим, що подачу нейтрального газу здійснюють при тиску 130 1000 ГПа.
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.