CN110619963A - 一种便于遥操作维护的托卡马克聚变装置内部部件布置结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种便于遥操作维护的托卡马克聚变装置内部部件布置结构，将偏滤器的靶板中的挡板和包层两者集成一体设计；所述的靶板包括外靶板和内靶板、挡板；所述外靶板仅包括外打击板；所述内靶板仅包括内打击板；将挡板中的外挡板与所述包层中的外下包层集成为新的外下包层；将挡板中的内挡板与所述包层中的内下包层集成为新的内下包层。偏滤器在无挡板的情况下，极向高度减小，重量减轻，适用于尺寸小的真空室下窗口设计并有利于遥操作。本发明除有利于内部部件的遥操作维护外，同时具有可靠、安全、稳定、高效等优点。

Description

一种便于遥操作维护的托卡马克聚变装置内部部件布置结构
技术领域
本发明涉及托卡马克聚变装置内部部件技术领域，主要涉及一种便于遥操作维护的托卡马克聚变装置内部部件布置结构。
背景技术
磁约束核聚变能被认为是未来最有可能解决人类能源危机的途径。托卡马克核聚变装置是研究磁约束核聚变能最富有成效的手段之一，其装置主机主要由偏滤器、包层、真空室、杜瓦、冷屏和磁体等组成。在装置运行过程中，由于芯部等离子体和内部部件(偏滤器和包层)第一壁相互作用致使偏滤器和包层在服役一段时间后会损坏，另外，聚变反应还会使内部部件受到放射性污染，因此，在装置维护期间，人员一般不能在现场维护，必须借助远程遥操作手段，通过远程机器人完成对内部部件的维护。目前，对损坏严重的偏滤器最可能的维护方案是单个偏滤器模块利用遥操作机械手从下窗口取出，对损毁的包层最可能的维护方案是将包层模型分成两部分利用吊装的方式从上窗口吊出。为有利于偏滤器和包层分别能从下窗口和上窗口取出的同时保证遥操作部件的承受能力，内部部件维护方案主要应考虑以下几个问题：1)偏滤器和包层的环向分块的大小；2)偏滤器和包层极向高度；3)内部部件的重量；4)真空室上下窗口的几何尺寸等。
对于由外靶板、內靶板和拱板区等部件组成的偏滤器单个模块来说，外靶板由外挡板和外打击板组成，內靶板是由内挡板和内打击板组成，偏滤器极向高度很大，重量重，不利于单个偏滤器模块从极向尺寸相对小的真空室下窗口拉出及遥操作部件的承载力控制。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提出的一种便于遥操作维护的托卡马克聚变装置内部部件布置结构，首次提出偏滤器内、外靶板中的挡板和包层集成设计，有利于托卡马克聚变装置内部部件的遥操作维护，同时具有可靠、安全、稳定、高效等优点。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种便于遥操作维护的托卡马克聚变装置内部部件布置结构，包括偏滤器和包层，其特征在于：
将偏滤器的靶板中的挡板和包层两者集成一体设计；
所述的靶板包括外靶板和内靶板、挡板；
所述外靶板仅包括外打击板；
所述内靶板仅包括内打击板；
将挡板中的外挡板与所述包层中的外下包层集成为新的外下包层；
将挡板中的内挡板与所述包层中的内下包层集成为新的内下包层。
进一步的，将外下包层直接扩大下部长度从而将挡板中的外挡板与所述包层中的外下包层集成为新的外下包层。
进一步的，将内下包层直接扩大下部长度从而将挡板中的内挡板与所述包层中内下包层集成为新的内下包层。
进一步的，通过上述集成一体设计，使得偏滤器即竖直方向尺寸相对减小，重量减轻，便于偏滤器从下窗口遥操作维护。
本发明的优点：
本发明首次提出偏滤器靶板的组成部分挡板和包层集成设计，这样，偏滤器在无挡板的情况下，极向高度减小，重量减轻，适用于尺寸小的真空室下窗口设计并有利于遥操作，同时，挡板和包层下部集成对于包层自身的重量来说并没有增加太多，对于遥操作吊装方案的可吊装重量而言，微不足道，因此，本发明除有利于内部部件的遥操作维护外，同时具有可靠、安全、稳定、高效等优点。
附图说明
图1(a)为现有技术中的托卡马克聚变装置内部部件初始布置结构示意图；
图1(b)为根据本发明改进方案的内部部件结构示意图；
图2(a)为图1(a)的现有技术中的局部结构放大图；
图2(b)为根据本发明改进后的内部部件布置局部结构放大图；
图3为本发明改进后与现有技术效果对比图。
附图序号说明：1外靶板、2拱板区、3内靶板、4内下包层、5外下包层、6外挡板、7外打击板、8内挡板、9内打击板、10真空室、11下窗口、12外靶板、13内靶板、14内下包层的增加部分、15外下包层的增加部分、16新的内下包层、17新的外下包层、盒体18。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。
参见附图1图1(a)，图1(b)，一种便于遥操作维护的聚变装置内部部件布置结构，其具体实施方式如下：
托卡马克聚变装置内部部件包括偏滤器和包层等，偏滤器包括外靶板1，拱板区2、内靶板3和盒体18；
所述外靶板1所述包括上部的外挡板6和下部的外打击板7，外挡板6和下部的外打击板7互相连接为一体(外靶板1的上部叫外挡板6，外靶板的下部叫外打击板7)；
所述内靶板3包括上部的内挡板8和下部的内打击板9，上部的内挡板8和下部的内打击板9互相连接为一体(内靶板3的上部叫内挡板8，内靶板的下部叫内打击板9)；
所述的包层包括内下包层4、外下包层5及其他模块。
图1(a)所示，是现有技术中托卡马克聚变装置内部部件初始布置结构示意图；参见图1(b)，是根据本发明的对图1(a)的改进方案结构示意图。
图1(a)和图1(b)之间的对比，主要反映根据本发明改进后，偏滤器和包层局部模块的减小与增大。可见，根据本发明的改进技术方案，偏滤器由于不再包括下部的外挡板、内挡板，从而使得竖直方向高度降低，有利于遥操作从下部窗口取出。
根据本发明所述的一种便于遥操作维护的托卡马克聚变装置内部部件布置结构，采用内外靶板中的挡板和包层集成设计方案，即外靶板12仅由外打击板7组成，内靶板13仅由内打击板9组成；外挡板6与外下包层5集成为新的外下包层17，即在偏滤器设计中不再考虑外挡板6及其后面相应部分的设计。可见，根据本发明的改进方案，在偏滤器设计中直接不考虑原来的外挡板6和内挡板8以及其后面相应部分的设计，即在外下包层5和内下包层4的设计中直接扩大包层下部长度。根据本发明改进方案后，将原来的外挡板6和外下包层5连接为一体。
同时，内挡板8与内下包层4集成为新的内下包层16(14为内下包层的增加部分，15为外下包层的增加部分)。这样，在不影响偏滤器功能的情况下，其极向高度(即竖直方向)尺寸减小，重量减轻，便于偏滤器从下窗口遥操作维护，参见图3为本发明改进后与现有技术效果对比图。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，且应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (4)

1.一种便于遥操作维护的托卡马克聚变装置内部部件布置结构，包括偏滤器和包层，所述包层包括内下包层和外下包层；其特征在于：
将偏滤器的靶板中的挡板和包层两者集成一体设计；
所述的靶板包括外靶板和内靶板、挡板；
所述外靶板仅包括外打击板；
所述内靶板仅包括内打击板；
将挡板中的外挡板与所述包层中的外下包层集成为新的外下包层；
将挡板中的内挡板与所述包层中的内下包层集成为新的内下包层。
2.根据权利要求1所述的一种便于遥操作维护的托卡马克聚变装置内部部件布置结构，其特征在于：
将外下包层直接扩大下部长度从而将挡板中的外挡板与所述包层中的外下包层集成为新的外下包层。
3.根据权利要求1所述的一种便于遥操作维护的托卡马克聚变装置内部部件布置结构，其特征在于：
将内下包层直接扩大下部长度从而将挡板中的内挡板与所述包层中内下包层集成为新的内下包层。
4.根据权利要求3或4所述的一种便于遥操作维护的托卡马克聚变装置内部部件布置结构，其特征在于：
通过上述集成一体设计，使得偏滤器竖直方向尺寸相对减小，重量减轻，便于偏滤器从下窗口遥操作维护。
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