invention
Fédération de Russie Patent RU2133518

essais de réacteur en boucle MÉTHODE DE MONTAGE thermionic

essais de réacteur en boucle MÉTHODE DE MONTAGE thermionic

Nom de l'inventeur: VV Sinyavsky
Le nom du titulaire du brevet: Open Joint Stock Company "Rocket and Space Corporation" Energia "im.S.P.Koroleva"
Adresse pour la correspondance: 141070, région de Moscou, Korolev, Lénine, d.4a, LRC "Energia" im.S.P.Koroleva, service de propriété industrielle et de l' innovation.
Date de début du brevet: 16.02.1998

Utilisation: lors de la création d'un réacteur convertisseur thermoïonique avec situé à l'intérieur des ensembles de production d'énergie thermionic fondamentales. essais de réacteur comprennent des ensembles de production d'énergie assemblage à vide thermo-ionique, la fourniture de vapeur de césium à partir de la source de vapeur dans l'espace entre les électrodes à travers l'ensemble thermo-ionique placés dans un trajet de césium sous vide chauffé de la chambre à vide à canal boucle de sécurité. Périodiquement le contrôle d'étanchéité est réalisé en fournissant un gaz neutre à une pression supérieure à la pression de fonctionnement de la vapeur de césium. Après le neutre contrôle de fuite de gaz est effectuée à hausse à court terme de la température de l'assemblage coque thermionic externe, pour lequel le gaz neutre est injecté dans la cavité d'un canal de boucle de sécurité. Lors de la détection d'une fuite de vide de césium d'essai tube continu en alimentant de façon continue dans une enceinte de sécurité d'un gaz neutre à une pression égale ou supérieure à la pression de vapeur de césium. Le résultat technique est de tester la possibilité de perte de la voie de chemin de mise sous pression sous vide césium boucle.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne un procédé thermionic de conversion de l' énergie thermique en énergie électrique et peut être utilisé lors de la création d' un réacteur thermionic - convertisseur (TRP) avec situé à l' intérieur des ensembles de production d'énergie thermionic fondamentales (BSE).

L'étape la plus importante dans la création du TRP est de développer EGS tandis que les essais de réacteurs en boucle.

assez près de l'invention est un procédé d'essais de réacteur en boucle décrits dans [1]. Il comprend un dispositif de test de charge, appelé un canal de boucle (PC), avec les EGS de test dans un réacteur nucléaire de cellules de recherche (YAR), vide EGS de dégazage lors du levage de la puissance thermique LE, la fourniture de vapeur de césium à la pression de fonctionnement dans l'écartement des électrodes (MEZ) tests BSE et d'endurance l'analyse des caractéristiques de l'énergie et de la performance des EGS.

Cependant, cette méthode n'est pas possible dans le cas des tests de défaillance des systèmes de l'appareil de test individuels, y compris le césium vide chemin de dépressurisation PC.

Le plus proche de l'invention par l'essence technique est une méthode de tests de réacteurs EGS proposés dans [2]. Il comporte une hermétique cavité de séparation EGS thermoionique et la source de vapeur de césium à partir du système à vide par l'intermédiaire d'une vanne ou d'autres dispositifs d'étanchéité, la mesure de température comprend EGS thermoionique, périodique évacuation MEZ EGS par l'ouverture - fermeture de la vanne ou tout autre dispositif d'étanchéité, test de fuite après un cycle d'ouverture - fermeture de la vanne ou un autre dispositif d'étanchéité en appliquant un vide sur le côté du système du neutre soupape de fuite de gaz et d'enregistrement ou d'un autre dispositif d'étanchéité à courte élévation de la température après l'alimentation en gaz. Après cela, l'alimentation en gaz est arrêté l'évacuation des produits MEZ et continuer les essais, la modification de leur mode de manière à empêcher un retrait complet du césium dans le système de vide à l'essai d'endurance de temps requis. Pour ce faire, réduire la pression de vapeur de césium en dessous du travail, souvent en même temps est nécessaire et réduit la production de chaleur et Rp respectivement EGS. Ainsi, l'essai a été poursuivi (le cas échéant) ne soit pas en mode de fonctionnement normal.

Cependant, cette méthode ne peut pas détecter et donc poursuivre les essais avec un autre type d'auxiliaire défaillance du système informatique, à savoir le césium dépressurisation sous vide voies. Cette dépressurisation est le plus fréquemment observé dans une zone de l'adaptateur métallique à l'autre, tel que le niobium et le couvercle EGS césium tube en acier inoxydable. Fuites et possible dans la zone germovyvoda l'extrémité froide de la cavité interne du césium tube dans la cavité assurage PC externe. Lorsque la vapeur de césium de chemin de fuite entre dans la chambre d'un ordinateur de sécurité, où elle est condensée. Par conséquent, une éventuelle défaillance tel que le «circuit ouvert» en raison de la perte de seulement césium en raison de laisser dans une chambre de sécurité. Et une éventuelle défaillance du type "court-circuit" à la suite de la condensation des films de césium sur les détails de l'extrémité froide isolante dans une chambre de sécurité. En conséquence, le test doit arrêter à un EGS réalisable.

Le résultat technique est obtenu à l'aide de l'invention est de permettre la poursuite des essais lorsqu'un césium sous vide étanche chemin et le césium empêchent de tomber dans une chambre de sécurité PC.

Ce résultat technique est obtenu dans le processus d'essais de réacteurs en boucle d'assemblage thermoionique comprenant l'évacuation EGS et de la vapeur à partir de la source de vapeur de césium MEZ EGS travers logé dans un vide d'un PC de la chambre de sécurité et le chemin de césium-vide chauffé, vérifier périodiquement l'étanchéité en soumettant un gaz neutre à une pression supérieure fonctionnement vapeur de césium sous pression, et les fuites d'enregistrement par une brève augmentation de la température couvre EGS thermoionique après un gaz neutre, caractérisé en ce que pour tester une fuite de gaz neutre est introduit dans une cavité de sécurité ordinateur lors de la détection d'un chemin de test de fuite se poursuit en introduisant en continu dans un PC gaz neutre de la chambre de sécurité à une pression égale ou supérieure à la pression de fonctionnement de la vapeur de césium.

essais de réacteur en boucle MÉTHODE DE MONTAGE thermionic

Le dessin montre un schéma d'un ordinateur servant à expliquer l'essence de la méthode proposée.

PC 1 comprend un teplosbrosa système 2, la source de césium vapeur 3, placé dans une sûreté sous vide cavité 4 5 voies chauffées fournir de la vapeur de césium dans EGS EGS 6. 6 est composée d'éléments reliés en série génératrices d'énergie (GEE) contenant l'unité de toplivoemitterny 7, un collecteur 8, MEZ 9, le pont de commutation 10 et commun à tous GEE isolement du collecteur 11 et le boîtier extérieur (couvercle) 12 qui a la structure du thermocouple 13. le PC 14 comprend également un dispositif qui empêche la sortie de vapeur de césium dans le système à vide, tel qu'une vanne chauffée ( comme représenté sur le dessin) ou condenseur refroidi par de la vapeur, un chemin reliant le noeud 15 à un MEZ extérieur du système de vide EGS, un ensemble de sécurité 16 reliant la cavité 4 du système à vide d'une cavité de sécurité ou le remplir avec du gaz inerte.

Méthode d'essai est réalisé comme suit

Après le téléchargement de l'ordinateur 1 dans la cellule LE 17 est réalisée sous vide de dégazage EGS 6 en connectant l'ordinateur 1 à travers le dispositif 14 pour empêcher l'enlèvement du césium à travers l'ensemble 15 du système de vide externe et le chauffage EGS 6 à la puissance thermique montée progressive Rp 17. Dans le même faisceau de temps, la cavité 4 est évacué par l'assemblage 16 est relié à un système de vide. À la fin du dégazage augmente la température du césium source de vapeur 3 à la valeur à laquelle la pression de vapeur de césium travaille encore. Si vous obtenez une paire de césium à partir de la source 3 à travers une chauffée au-dessus de la température de la source de césium tube 5 de vapeur à 9 MEZ EGS généré l'énergie électrique, qui est mesurée sur la charge électrique 18. Dans ce mode, les tests d'endurance effectués avec l'analyse des caractéristiques de l'énergie et la performance test EGS.

Au cours de l'endurance des tests effectués arrêts périodiques LE 17, qui peut être à la fois planifié et à la suite des rejets de tiges de protection d'urgence NR 17. Par conséquent, vous pouvez recevoir le chemin de fuite 5, habituellement dans les articulations des matériaux hétérogènes ou des bornes scellées électriquement. L'apparition de fuites peut entraîner une défaillance du type "circuit ouvert" en raison de la perte de seulement césium en raison de laisser dans une chambre de sécurité. Et une éventuelle défaillance du type "court-circuit" à la suite de la condensation des films de césium sur les détails de l'extrémité froide isolante dans une chambre de sécurité. En conséquence, le test est arrêté à un EGS réalisable.

Par conséquent assurage périodiquement la cavité 4 à travers le noeud 16 sert fortement conducteur d'un gaz neutre tel que l'hélium ou des mélanges d'hélium avec de l'azote ou un autre gaz, à une pression supérieure à la pression de fonctionnement de vapeur de césium, de préférence à 130-1000 GPa lorsque le coefficient de conductivité thermique est indépendante de la pression. Si le césium tube 5 a été scellé, aucun changement dans la performance énergétique et les champs thermiques EGS 6 ne se produira pas. S'il y avait un chemin de fuite 5, le gaz conducteur de la chaleur pénètre dans l'IES 6, la conductivité thermique de la hauteur moyenne interélectrodes, qui à son tour conduira à une augmentation transitoire de l'écoulement de chaleur à partir du noeud de carburant émetteur 7 au collecteur 8, avec une augmentation correspondante de la température du couvercle (boîtier) 12 ACCRUE chauffer flux à 6, et Mez conséquence manteau élévation de température sera observée 12 à une nouvelle température de l'état d'équilibre du carburant et le noeud d'émetteur 7 à une température inférieure de l'émetteur. Fig. La figure 2 montre un changement qualitatif dans le temps du T E de la température de l' émetteur et le couvercle T C après que le gaz neutre dans le tube sans pression.

Si vous trouvez un chemin de fuite 5 de poursuivre les modes de test, le calcul concerné, une source de césium température de vapeur 3 ensemble correspondant à la pression de fonctionnement de la vapeur de césium, la pression du gaz neutre est appliqué à une chambre de sécurité 4, est réduite à une valeur égale à la pression de fonctionnement de la vapeur de césium (généralement pas plus de 10 GPa) ou légèrement plus élevée (5-15%), produisant un trajet de vide continu à travers la vanne ouverte 5 (ou unité de condensation) 14 et un noeud 15 est connecté au système sous vide. À la suite des processus de transfert de masse dans un tube de césium 5 ci-dessous fuite emplacement forme la vapeur de césium frontière - gaz neutre, et de la vapeur de césium est inférieure à la limite, et le gaz neutre - sur la frontière. Formé d'un même caloduc gazoreguliruemoy du système avec le césium comme fluide de travail. Dans un tel système, le gaz neutre ne tombera pas dans l'MEZ EGS 9, et une paire de césium - dans le vide 15. Le gaz neutre passant par la fuite est à travers le dispositif 14 et l'ensemble 15 est pompé en continu dans le système de vide. Par conséquent, le test peut être poursuivi dans les modes de personnel pleinement pertinentes, à savoir à une pression de la vapeur de césium. Formé comme carburant - 7 GPA courant de vapeur de césium nœuds d'émetteur seront prises à l'étranger paires - gaz, à savoir, Dans ce mode de fonctionnement est assurée par une évacuation continue MEZ 9. En même temps, il n'y aura pas de retrait de vapeur de césium dans le système de vide 15.

Ainsi, la méthode proposée permet de tester le réacteur pour poursuivre le test en mode standard quand un tube de césium, tout en offrant une fuite MEZ sous vide en continu EGS exceptions frappent la cavité de la vapeur de césium dans un canal de boucle de sécurité.

SOURCES D'INFORMATION

1. VV Sinyavsky Des méthodes pour la détermination des caractéristiques des crayons combustibles termoefissionnyh. -M:. Energoatomisdat 1990, s.6-9.

2. RU 2068598 C1 H 01, J 45/00, 27/10/96.

REVENDICATIONS

La méthode des essais de réacteur en boucle ensemble thermoionique comprenant un ensemble de thermionic sous vide, la fourniture de vapeur de césium à partir de la source de vapeur dans l'ensemble de thermionic écartement des électrodes en plaçant dans un vide chauffé de chemin de césium sous vide un passage chambre de sécurité serpentine, vérifier périodiquement l'étanchéité en soumettant un gaz neutre à une pression supérieure à la pression de vapeur le césium et l'enregistrement de fuite par une brève augmentation de la température de l'ensemble coquille thermoionique externe après la fourniture d'un gaz neutre, caractérisé en ce que pour le contrôle des fuites de gaz neutre est introduit dans un canal de boucle de la cavité de la sécurité, lors de la détection de la trajectoire de test sous vide de césium fuite continue en introduisant en continu dans un passage de chambre de sécurité en serpentin un gaz neutre sous une pression égale ou supérieure à la pression de fonctionnement de la vapeur de césium.

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Date de publication 05.04.2007gg