[发明专利]热核反应器

说明书

本发明涉及热核工程，并用于托卡马克热核电厂的生产中。热核反应器包括真空壳体和通过柔性支撑件连接到真空壳体上的再生区模块。柔性支撑件还执行电连接器的功能；此外，支撑件由具有高导电率的材料形成。每个柔性支撑件在一端处固定在真空壳体上，并且在另一端处固定在再生区模块上；每个柔性支撑件的两个被固定的端面向再生区模块，并且实际的柔性支撑件由两个中空圆柱形元件形成，这两个中空圆柱形元件一个放在另一个中并且在不用于安装的部分中开有纵向通槽，并且中空圆柱形元件的与被固定的端相对的端被电连接和机械连接。技术结果在于使涡流从热核反应器的再生区模块转移开，并且同时从再生区的组成中消除电连接器并减少面向真空壳体的再生区模块侧上的尖点。

技术领域

本发明涉及热核工程，并用于托卡马克热核电厂的生产中。

背景技术

从现有技术中已知一种热核反应器，其包括真空容器和通过带有紧固件和电连接器的柔性支撑件连接到真空容器的保护性包层模块（A.Rene Raffray，MarioMerola.Overview of the design and RD of the ITER blanket system.FusionEngineering and Design，87（2012），pp.769-776）。具有紧固件的支撑件提供机械连接，而电连接器提供电连接。

在已知的热核反应器中，设计支撑件以将包层模块安装在热核反应器的真空容器上，吸收来自外部负载的压缩和拉伸分量。电连接器设计用于将电流从包层模块转移到反应器的真空容器。为了防止电流流过支撑件，在支撑件的多个紧固件的多个表面上施加电绝缘涂层。在支撑件中包含绝缘涂层需要额外的工艺操作来施加绝缘涂层；此外，还对涂层提出了在不同温度场和高冲击载荷下在真空中保持完整性和性能的要求，这使得支撑件的设计复杂化，需要满足在产品生命周期的所有阶段处理具有绝缘涂层的结构元件以保持涂层的完整性和绝缘性能的许多要求，并因此降低支撑组件的可靠性。此外，所述涂层防止涡流从包层模块转移开，当在热核反应器运行期间发生等离子体破裂时，在模块中感应出所述涡流，这就是为什么需要用于此目的特殊装置：电连接器安装在反应器的真空容器和包层模块之间，从而提供连接器和容器与包层模块之间的接触。除了支撑件之外，冷却剂入口和出口管、绝缘盖板、冷却剂收集器以及用于诊断系统的电缆和传感器布置在保护性包层模块的面向真空容器的一侧上；以这种方式，保护性模块的整个后部被完全占据。对于仅不具有保护功能的下一代热核反应器模块（具有氚增殖，具有长寿命锕系元素的后燃，具有重元素富集，研究和材料测试模块等），将需要适当的被远程维护的通道；但是，如果保留当前模块安装布置，则没有剩余空间用于这些通道的连接。

已知的热核反应器的缺点如下：需要安装电连接器以使涡流从包层模块转移开，并且需要将具有绝缘涂层的结构元件引入支撑件中。

需要安装电连接器降低了反应器的可靠性，这是由于包含在反应器中的元件数量增加；并且在面向真空容器的模块侧产生了凸起。

需要将带有绝缘涂层的结构元件引入支撑件中降低了反应器的可靠性，因为支撑组件中的结构元件的数量增加，并且这些元件中的一些元件的设计应具有带有特殊设计和处理要求的绝缘涂层。这种缺点还增加了模块安装区域中的凸起程度，因为包括具有绝缘涂层的结构元件的支撑组件的设计占据了更多空间并且使得模块的设计更复杂，其中模块的空间容纳具有绝缘涂层的部件，因为具有绝缘涂层的表面应该只是线性（平面、圆柱、圆锥）以允许涂层的精加工，并且它们需要具有沟槽、倒角、平移表面等的特殊结构设计。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有更高可靠性的热核反应器。

本发明的技术结果在于使涡流从热核反应器的包层模块转移开，同时从包层的组成中消除电连接器并减少包层模块面向真空容器的一侧上的凸起。