Вакуумное соединение

Вакуумное соединение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1l! 575701 (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлево23.03 ° 76 (21)2337502/26-2 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.10.77. Бюллетень №3 (45) Дата опубликования о»исания 02.11.77 (51) М. Кл.

1 21 В 1/00

Н 05 Н 1/00

V 16 L, 23/00

Государственный комитет

Сооота Министров СССР оо делам изооретении и открытий (53) УДК 533.5.599 (088i8) (72) Авторы изобретения

Е, Н. Изотов, И. Ф. Малышев, B., Н. Одинцов. и A. А. Гордин (71) Заявитель (54) ВАКУУМНОЕ СОЕД111!ЕН!1Е

Изобретение относится к вакуумной технике, в частности к конструкциям вакуум ных камер термоядерных установок. ° Токамак".

Вакуумные камеры термоядерных уста- 5

MDBDK "Токамак обычно выполняются в виае тора и состоят из двух или нескольких секций, герметично соединяемых между собой с помощью фланцевых соединений (1).

Подобные соединения широко известны в 10 вакуумной технике и содержат dba фланца, между которыми располагается полимерная прокладка, используемая одновременно в качестве диэлектрической развязки стыка (2). Для зашиты прокладки от перегрева 15 при высокотемпературной тренировке камеры между фланцами располагают пустотелое промежуточное кольцо, которое охлаждают проточной водой и используют в качестве подложки для размещения прокладок.

Основные недостатки известных вакуумиых соединений состоят в том, что они не обеспечивают высокотемпературной электроизоляции стыка и не могут быть использованы в высокотемпературных термоядерных з5 установках, вакуумная камера которых постоянно эксплуатируется при температурах

800-1000 C. Кроме того, прп размещении известных вакуумных соединений в быстрсизменяюшемся магнитном поле и промежуточном кольце индуцируется азимутальный TDK, что отрицательно сказывается на га зовом ра зр яде..

Бель изобретения — обеспечение высокотв тем»ературной электроцзоляции стыка.

Указа»ная цель достигается тем, что промежуточное кол..цо имеет радиальный замковый разрез и покрыто по всей поверхности стеклокристаллцческой ком»озицией, например спталлосодержашей эмалью.

На фиг. Х представлен схематический разрез вакуумного соединения тороидальт:ой камеры термоядерной установки Токамак", на фиг. 2 и 3 — охлаждаемое промежуточное кольцо, варианты »сполнения. На фиг. 4 раз. резы по A-A и Б-В па фиг. 2 и 3.

Вакуумная камеоа представляет собой тор, состоящий из коаксиально расположенных разрядной камеры 1 и толстостенного кожуха 2, размещеш::ых внутри блоков 3 об575701 мотки продольного магнитного поли Кожух имеет экваториальный и азимутальные разрезы, герметизивчемые с помощью полимерных прокладок 4, 5, деформируемых при затяжке нажимных болтов 6, 7. Применение прокладок из дру "их материалов, например, металлических, исключается потому что ази- мутальные и экваториальные разре !ы кожуха создают Т-образные пересечени, гер-метизация которых может быть достигнута 10 только с помощью мягких эластичных прокла- док, упруго деформирующих друг друга. Экваториальные прпк тадхи укладывают на торец экваториального разреза кожуха, который охлаждается водой, пропускаемой через зме-f5 евики 8, а азимутальные прокладки располагают между фланцами секций кожуха и охлаждаемым промежуточным кольцом 9, которое одновременно используется в качестве диэлектрической развязки, обеспечивающей 20 электроизоляцию азимутального стыка вакуумной камеры.

Для обеспечения термостойкости диэлектрической развязки при больших тепловых потоках со стороны разрядной камеры ее иэ- 2> готавливают из немагнитного металла, например стали 12Х18Н10Т, в виде одинарных 9 или спаренных 10 дисков, вакуумоплотно соединенных со стсклокристаллической композицией 11, например, ситаллосодержа- ЗО щей эмалью Cll -2-1/31 Композицию наносят в виде пленки толщиной 0, 3-0,5 мм на поверхность дисков, соединяют их между собой и запекают в печи. При .этом образуется высоковольтное термостойкое электроизо-35 ляционное покрытие, которое одновременно используется в качестве склеивающего состава, обеспечивающего механическую прочность соединяемых дисков, равноценную прочности основного металла диска.

Для обеспечения работы промежуточного кольца в изменяющемся магнитном поле и исключения индуцирования в нем замкнутых азимутальных токов каждый диск выполняется с радиальным разрезом в форме замко-45 вого соединения 12. Герметизация и механическое соединение замка производится стеклокристаллической композицией, которая заполняет шелевое пространство замка и образует поперечную диэлектрическую прослойку о

13. форма замка (см. сечение по Б-Б на фиг, выбирается такой, чтобы исключалось механическое нагружение диэлектрической прослойки разрывными усилиями, и она работала бы только на сжатие. При этом йезависимо от формы замка для повышения надежности механического соединения и разгрузки диэлектрической прослойки замок снабжают фиксирующим штифтом 14, который устанавливают в отверстиях стенок .писка на стек-, локристаллической композиции, оьеспечиварщей его электроизоляцию и герметичность соединения.

3амковое соединение может быть выполнено как непосредственно на диске, так и в виде вставок, которые привариваются к диску образуя кольцо. Каждый диск снабжен канавкой 15 для прокачки охлаждающей жидкости, Работа промежуточного кольца в вакуумном соединении секций камеры термоядерной установки "Токамак" заключается в создании диэлектрической развязки стыка, исключающей возникновение индукционных токов, шунтирующих разряд. При этом кольцо одновременно используется в качестве охлаждаемой подложки для герметизирующих азимутальных прокладок.

Предложенная конструкция вакуумного соединения позволяет использовать его в высокотемпературных термоядерных установках, обеспечивая надежность герметизации стыка и исключая возможность возникновения индукционных токов как по азимуту, так и по обходу тора, Формула изобретения

Вакуумное соединение, содержащее два нажимных фланца с прокладками, между коTopblMH размещено промежуточное полое кольцо, отличающееся тем, чт о, с цел ью обеспечения выс окотемпературной электроизоляции стыка, промежуточное кольцо имеет радиальный замковый разрез и покрыто по всей поверхности стеклокристаллической композицией, например, ситаллос одержащей эмалью.

Источники информации, принятые во вни« мание при экспертизе:

l. Гашев М. A. и др. Основные технические характеристики экспериментальной термоядерной установки "Токамак-3". "Атомная энергия т. 17, Вып. 4., 1964, с. 293..

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 369335, кл. Р 1 6 6 23/00, 1 973.