專利名稱:帶伸縮式熱虹吸管的可移動(dòng)冷中子源裝置的制作方法
發(fā)明領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種提供冷中子束流的冷中子源裝置，尤其是涉及一種帶伸縮式熱虹吸管的可移動(dòng)冷中子源裝置。
背景技術(shù)：
目前，公知的冷中子源裝置包括氫排放管1、氫氦冷凝器2、真空防爆套3、熱虹吸管4、慢化室5、氦制冷系統(tǒng)6、氫平衡罐7，如圖1所示，氫氦冷凝器2、熱虹吸管4和慢化室5位于真空防爆套3之中，氫氦冷凝器2的冷凝排管與氦制冷系統(tǒng)6相連，氫氦冷凝器2與氫平衡罐7相連，氫氦冷凝器2下端固定連接熱虹吸管4，熱虹吸管4的下端連接慢化室5，氫氦冷凝器2上端固定連接氫排放管1。該冷中子源裝置由于與氫氦冷凝器2與氫排放管1和熱虹吸管4連接屬鋼性連接，在生產(chǎn)冷中子束流時(shí)，在氫氦冷凝器2中低溫(約-253℃)氦氣將氫氣冷凝液化，熱量由氦制冷系統(tǒng)6排除，液氫在重力作用下經(jīng)過熱虹吸管4流回慢化室5，在慢化室5中吸收核熱后蒸發(fā)，經(jīng)過熱虹吸管4回到氫氦冷凝器2中，這樣通過熱虹吸原理將核聚變產(chǎn)生的熱中子慢化成冷中子束流，提供物質(zhì)科學(xué)研究的手段。氫氦冷凝器2、熱虹吸管4和慢化室5組成氫熱虹吸回路，其外部是真空防爆套3。真空防爆套3上部與氫排放管1連接。冷中子源裝置停止生產(chǎn)時(shí)，反應(yīng)堆不能開堆，這是因?yàn)槔渲凶釉囱b置處于強(qiáng)烈核輻照的堆芯區(qū)域，如果不開動(dòng)冷中子源裝置時(shí)開反應(yīng)堆，慢化室5將因?yàn)閯×野l(fā)熱產(chǎn)生熱爆炸，并引發(fā)氫爆炸。這類冷中子源裝置所處的反應(yīng)堆是單純的研究堆，開堆之前必須先開冷中子源裝置，冷中子源裝置停止工作以前必須先停反應(yīng)堆。但是，隨著科學(xué)的發(fā)展，反應(yīng)堆將具有多功能、多用途，這樣就存在冷中子源裝置不運(yùn)行而需要開反應(yīng)堆的情況，需要一種能夠在反應(yīng)堆運(yùn)行時(shí)，不開動(dòng)冷中子源裝置也可以避免核熱災(zāi)難的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有的冷中子源裝置不能適應(yīng)多功能反應(yīng)堆要求并且容易引發(fā)災(zāi)難性事故的不足，而提供一種帶伸縮式熱虹吸管的可移動(dòng)冷中子源裝置，該冷中子源裝置不僅能生產(chǎn)冷中子束流，而且能方便地解決因?yàn)橥Ｔ撮_堆造成的劇烈核熱所引起的熱爆炸、氫爆炸的災(zāi)難。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下本實(shí)用新型提供的帶伸縮式熱虹吸管的可移動(dòng)冷中子源裝置，包括氫排放管1、氫氦冷凝器2、真空防爆套3、熱虹吸管4、慢化室5、氦制冷系統(tǒng)6和氫平衡罐7，氫氦冷凝器2、熱虹吸管4和慢化室5位于真空防爆套3之中，氫氦冷凝器2的冷凝排管與氦制冷系統(tǒng)6相連，氫氦冷凝器2與氫平衡罐7相連，氫氦冷凝器2的下端固定連接其下端連有慢化室5的熱虹吸管4，氫氦冷凝器2的上端固定連接氫排放管1，其特征在于，所述氫排放管熱虹吸管4為由牽引機(jī)14驅(qū)動(dòng)并在長度方向上伸縮的波紋管伸縮式熱虹吸管；所述的熱虹吸管4由連成一體的熱虹吸管上固定段9、熱虹吸管下固定段41和波紋管式熱虹吸管40組成，熱虹吸管上固定段9固定在氫氦冷凝器2的下端，熱虹吸管下固定段41固定在慢化室5上端，熱虹吸管上固定段9和熱虹吸管下固定段41之間固定連接波紋管式熱虹吸管40，與熱虹吸管下固定段41上端相連的下法蘭11上安裝有由牽引機(jī)14驅(qū)動(dòng)的牽引繩13；真空防爆套3為由牽引機(jī)14驅(qū)動(dòng)并在長度方向上伸縮的真空防爆套；真空防爆套3的下部套壁上安裝有由牽引機(jī)14驅(qū)動(dòng)的牽引繩13。
該冷中子源裝置生產(chǎn)冷中子束流時(shí)，在氫氦冷凝器中低溫(約-253℃)氦氣將氫氣冷凝液化，熱量由氦制冷系統(tǒng)排除，液氫在重力作用下經(jīng)過熱虹吸管流回慢化室，在慢化室中吸收核熱后蒸發(fā)，經(jīng)過熱虹吸管回到氫氦冷凝器中；冷中子源裝置停止生產(chǎn)時(shí)，可移動(dòng)的熱虹吸波紋管組件將冷中子源裝置的氫慢化室提高到核輻照區(qū)上方，這樣慢化室由于不產(chǎn)生因?yàn)楹溯椪找鸬膹?qiáng)烈發(fā)熱，就不會(huì)引起爆炸災(zāi)難，反應(yīng)堆也可以使用。
本實(shí)用新型的有益效果是，可以在保證開堆開源時(shí)生產(chǎn)冷中子束流的同時(shí)，方便地實(shí)現(xiàn)停源開堆時(shí)避免爆炸災(zāi)難。氫熱虹吸管改造為可移動(dòng)的組件，技術(shù)簡單。



圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的局部剖視圖；圖3為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的局部剖視圖；圖5為本實(shí)用新型的工作狀態(tài)示意圖；圖6為本實(shí)用新型不工作而反應(yīng)堆正常開堆的示意圖；圖7為本實(shí)用新型的工作狀態(tài)示意圖；圖8為本實(shí)用新型不工作而反應(yīng)堆正常開堆的示意圖；
其中氫排放管1 氫氦冷凝器2 真空防爆套3熱虹吸管4 慢化室5 氦制冷系統(tǒng)6熱虹吸管上固定段9 下法蘭11 上法蘭12熱虹吸管下固定段41 牽引機(jī)14 牽引繩13波紋管式熱虹吸管40 堆芯1具體實(shí)施方式
圖1和圖3為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可知，本實(shí)用新型提供的帶伸縮式熱虹吸管的可移動(dòng)冷中子源裝置，包括氫排放管1、氫氦冷凝器2、真空防爆套3、熱虹吸管4、慢化室5、氦制冷系統(tǒng)6和氫平衡罐7，氫氦冷凝器2、熱虹吸管4和慢化室5位于真空防爆套3之中，氫氦冷凝器2的冷凝排管與氦制冷系統(tǒng)6相連，氫氦冷凝器2與氫平衡罐7相連，氫氦冷凝器2的下端固定連接其下端連有慢化室5的熱虹吸管4，氫氦冷凝器2的上端固定連接氫排放管1，所述氫排放管熱虹吸管4為由牽引機(jī)14驅(qū)動(dòng)并在長度方向上伸縮的波紋管伸縮式熱虹吸管；由圖2所示可知，所述的熱虹吸管4由連成一體的熱虹吸管上固定段9、熱虹吸管下固定段41和波紋管式熱虹吸管40組成，熱虹吸管上固定段9固定在氫氦冷凝器2的下端，熱虹吸管下固定段41固定在慢化室5上端，熱虹吸管上固定段9和熱虹吸管下固定段41之間固定連接波紋管式熱虹吸管40，與熱虹吸管下固定段41上端相連的下法蘭11上安裝有由牽引機(jī)14驅(qū)動(dòng)的牽引繩13；本實(shí)施例中，牽引機(jī)14放在真空防爆套3之中，牽引機(jī)14通過牽引繩13帶動(dòng)熱虹吸管4進(jìn)行長度方向上的伸縮；由圖4所示可知，牽引機(jī)14也可放在真空防爆套3之外，牽引機(jī)14通過牽引繩13帶動(dòng)熱虹吸管4進(jìn)行長度方向上的伸縮；另外，也可將真空防爆套3做成由牽引機(jī)14驅(qū)動(dòng)并在長度方向上伸縮的真空防爆套，真空防爆套3的下部套壁上安裝有由牽引機(jī)14驅(qū)動(dòng)的牽引繩13，牽引機(jī)14通過牽引繩13帶動(dòng)熱虹吸管4和熱虹吸管4進(jìn)行長度方向上的伸縮。
圖5為本實(shí)用新型的工作狀態(tài)示意圖，在圖5中，冷中子源工作，反應(yīng)堆開堆，氫排放波紋管組件1處于正常狀態(tài)，堆芯15產(chǎn)生的熱中子經(jīng)過慢化室變?yōu)槔渲凶邮鳌?br> 圖6為本實(shí)用新型不工作，而反應(yīng)堆正常開堆的示意圖，此時(shí)，熱虹吸管4處于變形狀態(tài)，冷中子源的慢化室5部件被吊移，離開了強(qiáng)烈的核輻照區(qū)，遠(yuǎn)離堆芯15，不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的核熱，從而避免爆炸隱患。
圖7為本實(shí)用新型的工作狀態(tài)示意圖，在圖7中，冷中子源工作，反應(yīng)堆開堆，氫排放波紋管組件1處于正常狀態(tài)，堆芯15產(chǎn)生的熱中子經(jīng)過慢化室變?yōu)槔渲凶邮鳌?br> 圖8為本實(shí)用新型不工作，而反應(yīng)堆正常開堆的示意圖，此時(shí)，熱虹吸管4和真空防爆套3同時(shí)處于變形狀態(tài)，冷中子源的慢化室5部件被吊移，離開了強(qiáng)烈的核輻照區(qū)，遠(yuǎn)離堆芯15，不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的核熱，從而避免爆炸隱患。
權(quán)利要求
1.一種帶伸縮式熱虹吸管的可移動(dòng)冷中子源裝置，包括氫排放管(1)、氫氦冷凝器(2)、真空防爆套(3)、熱虹吸管(4)、慢化室(5)、氦制冷系統(tǒng)(6)和氫平衡罐(7)，氫氦冷凝器(2)、熱虹吸管(4)和慢化室(5)位于真空防爆套(3)之中，氫氦冷凝器(2)的冷凝排管與氦制冷系統(tǒng)(6)相連，氫氦冷凝器(2)與氫平衡罐(7)相連，氫氦冷凝器(2)的下端固定連接其下端連有慢化室(5)的熱虹吸管(4)，氫氦冷凝器(2)的上端固定連接氫排放管(1)，其特征在于，所述氫排放管熱虹吸管(4)為由牽引機(jī)(14)驅(qū)動(dòng)并在長度方向上伸縮的波紋管伸縮式熱虹吸管。
2.按權(quán)利要求
1所述的帶伸縮式熱虹吸管的可移動(dòng)冷中子源裝置，其特征在于，所述的熱虹吸管(4)出連成一體的熱虹吸管上固定段(9)、熱虹吸管下固定段(41)和波紋管式熱虹吸管(40)組成，熱虹吸管上固定段(9)固定在氫氦冷凝器(2)的下端，熱虹吸管下固定段(41)固定在慢化室(5)上端，熱虹吸管上固定段(9)和熱虹吸管下固定段(41)之間固定連接波紋管式熱虹吸管(40)，與熱虹吸管下固定段(41)上端相連的下法蘭(11)上安裝有由牽引機(jī)(14)驅(qū)動(dòng)的牽引繩(13)。
3.按權(quán)利要求
1所述的帶伸縮式熱虹吸管的可移動(dòng)冷中子源裝置，其特征在于，真空防爆套(3)為由牽引機(jī)(14)驅(qū)動(dòng)并在長度方向上伸縮的真空防爆套。
4.按權(quán)利要求
3所述的帶伸縮式熱虹吸管的可移動(dòng)冷中子源裝置，其特征在于，真空防爆套(3)的下部套壁上安裝有由牽引機(jī)(14)驅(qū)動(dòng)的牽引繩(13)。
專利摘要
本實(shí)用新型涉及一種帶伸縮式熱虹吸管的可移動(dòng)冷中子源裝置，其氫氦冷凝器、熱虹吸管和慢化室位于真空防爆套之中，氫氦冷凝器與氦制冷系統(tǒng)和氫平衡罐相連，其下端固定連接其下端連有慢化室的熱虹吸管，上端固定連接氫排放管，所述氫排放管為由牽引機(jī)驅(qū)動(dòng)并在長度方向上伸縮的波紋管伸縮式氫排放管，氫排放管熱虹吸管為由牽引機(jī)驅(qū)動(dòng)并在長度方向上伸縮的波紋管伸縮式熱虹吸管；真空防爆套也可為由牽引機(jī)驅(qū)動(dòng)并在長度方向上伸縮的真空防爆套；該可移動(dòng)冷中子源裝置可在開堆開源時(shí)生產(chǎn)冷中子束流同時(shí)，方便地實(shí)現(xiàn)停源開堆時(shí)避免爆炸災(zāi)難，而且結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。
文檔編號(hào)G21G4/00GKCN2550882SQ02237624
公開日2003年5月14日 申請(qǐng)日期2002年6月21日
發(fā)明者李強(qiáng), 楊健慧, 李青, 周遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan