CN113362970B - 一种用于nbi低温传输线的弹性绝缘绝热支撑 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于NBI低温传输线的弹性绝缘绝热支撑，包括设置在液氦/氮管道及真空管道之间的热屏蔽罩，热屏蔽罩与液氦/氮管道之间设有弹性支撑装置，弹性支撑装置包括套设在液氦/氮管道上的支撑管，支撑管沿长度方向的中部位置套设有热屏蔽罩支撑环，热屏蔽罩支撑环沿其圆周方向上均布设有圆柱形弹簧，圆柱形弹簧上设有可抵设在热屏蔽罩内壁的陶瓷柱，热屏蔽罩支撑环两端的支撑管上均套设有圆锥型弹簧。本发明可抵抗液氦/氮管道的冷缩变形以及在强磁场的强大电磁力的扭曲变形；还具有漏热率低、抗冲击性及耐辐照性强的优势。
Description
技术领域
本发明涉及核聚变装置制造技术领域，具体涉及一种用于NBI低温传输线的弹性绝缘绝热支撑。
背景技术
中性注入加热是实现EAST长脉冲高参数运行的重要辅助加热方式之一，NBI（中性束注入器）是一套用于产生高能中性粒子束并将其注入到聚变装置中用以加热等离子体装置。中性束注入过程需维持洁净高真空环境，低温冷凝泵具有一系列优良的性能，如抽速大、极限真空度高、真空洁净无污染、外形适应性强等，是适用于EAST-NBI的最佳真空获得设备，其中液氦和液氮低温介质持续供给是实现低温冷凝泵运行的必要条件。NBI低温传输线是将低温分配阀箱内液氮、液氦通过狭小的异形空间传输到NBI上的低温冷凝泵中，用于给其提供低温环境保证泵的抽气性能，从而保证高能中性粒子束的纯净度。
弹性支撑结构应用于NBI低温传输线中，用于支撑内部液氦/氮管道并满足与外部真空管道之间绝缘、绝热特殊的工作条件。目前所采用的常规支撑采用如图1所示的G10花瓣支撑，其不足之处在于，1、柔性度较低，难以抵抗液氦/氮管道的冷缩变形以及在强磁场的强大电磁力的扭曲变形；2、漏热率高、抗冲击性、耐辐照性能较弱。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种不仅柔性度高，而且漏热率低，抗冲击性、耐辐照性强的用于NBI低温传输线的弹性绝缘绝热支撑。
一种用于NBI低温传输线的弹性绝缘绝热支撑，包括设置在液氦/氮管道及真空管道之间的热屏蔽罩，热屏蔽罩与液氦/氮管道之间设有弹性支撑装置，热屏蔽罩与真空管道之间设有绝热层；所述弹性支撑装置包括套设在液氦/氮管道上的支撑管，支撑管沿长度方向的中部位置套设有热屏蔽罩支撑环，热屏蔽罩支撑环沿其圆周方向上均布设有圆柱形弹簧，圆柱形弹簧上设有可抵设在热屏蔽罩内壁的陶瓷柱，支撑管两端通过肩环及固定环固定在液氦/氮管道上，肩环及固定环所构成的空间中，设有抵设在液氦/氮管道上的陶瓷环，热屏蔽罩支撑环与两端肩环之间的支撑管上均套设有圆锥型弹簧，圆锥型弹簧的小径端靠近肩环，大径端靠近热屏蔽罩支撑环。
本发明利用弹性支撑装置的设计，使支撑具有较大的柔性，可抵抗液氦/氮管道的冷缩变形以及在强磁场的强大电磁力的扭曲变形；与常规支撑相比，还具有漏热率低、抗冲击性及耐辐照性强的优势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为背景技术中常规支撑的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见图2，本发明提供的一种用于NBI低温传输线的弹性绝缘绝热支撑，包括设置在液氦/氮管道1及真空管道之间2之间的热屏蔽罩3，热屏蔽罩3与液氦/氮管道1之间设有弹性支撑装置4，热屏蔽罩3与真空管道之间2之间设有绝热层5；所述弹性支撑装置4包括套设在液氦/氮管道1上的支撑管41，支撑管41沿长度方向的中部位置套设有热屏蔽罩支撑环42，热屏蔽罩支撑环42沿其圆周方向上均布设有圆柱形弹簧43，圆柱形弹簧43上设有可抵设在热屏蔽罩3内壁的陶瓷柱44，支撑管41两端通过肩环45及固定环46固定在液氦/氮管道1上，肩环45及固定环46所构成的空间中，设有抵设在液氦/氮管道1上的陶瓷环47，热屏蔽罩支撑环42与两端肩环45之间的支撑管41上均套设有圆锥型弹簧48，圆锥型弹簧48的小径端靠近肩环45，大径端靠近热屏蔽罩支撑环42。
其原理为：热屏蔽罩支撑环42上均布的圆柱形弹簧43把陶瓷柱44紧紧地压在热屏蔽罩3上，保持液氦/氮管道1始终在热屏蔽罩3的中心位置，2个圆锥型弹簧48组合成笼状螺旋弹簧支撑件把热屏蔽罩3和液氦/氮管道1分隔开，以最大限度地减少组件之间的接触，降低热传导，成为冷凝组件；这种弹性支撑装置4允许液氦/氮管道1在冷热循环或有电磁力作用时进行自调整适应，避免应力集中造成热屏蔽罩3或液氦/氮管道1的损坏。
实施例1
作为对上述实施方式的进一步优化说明：
本实施例中，陶瓷柱44及陶瓷环47均为95瓷的球头陶瓷。采用95瓷的球头陶瓷可较好的起到绝缘、绝热的作用。
实施例2
作为对上述实施方式的进一步优化说明：
本实施例中，热屏蔽罩支撑环42、圆柱形弹簧43及圆锥型弹簧48的材质为Inconel625。采用Inconel625材质所制成的热屏蔽罩支撑环42、圆柱形弹簧43及圆锥型弹簧48，可在-196～450℃下有稳定的机械强度。
实施例3
作为对上述实施方式的进一步优化说明：
本实施例中，绝热层5采用双面镀铝薄膜和植物纤维纸半叠包构成，该种结构的绝热层具有较好的绝热效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种用于NBI低温传输线的弹性绝缘绝热支撑，其特征在于：包括设置在液氦/氮管道及真空管道之间的热屏蔽罩，热屏蔽罩与液氦/氮管道之间设有弹性支撑装置，热屏蔽罩与真空管道之间设有绝热层；所述弹性支撑装置包括套设在液氦/氮管道上的支撑管，支撑管沿长度方向的中部位置套设有热屏蔽罩支撑环，热屏蔽罩支撑环沿其圆周方向上均布设有圆柱形弹簧，圆柱形弹簧上设有可抵设在热屏蔽罩内壁的陶瓷柱，支撑管两端通过肩环及固定环固定在液氦/氮管道上，肩环及固定环所构成的空间中，设有抵设在液氦/氮管道上的陶瓷环，热屏蔽罩支撑环与两端肩环之间的支撑管上均套设有圆锥型弹簧，圆锥型弹簧的小径端靠近肩环，大径端靠近热屏蔽罩支撑环。
2.根据权利要求1所述的一种用于NBI低温传输线的弹性绝缘绝热支撑，其特征在于：所述陶瓷柱及陶瓷环均为95瓷的球头陶瓷。
3.根据权利要求1所述的一种用于NBI低温传输线的弹性绝缘绝热支撑，其特征在于：所述热屏蔽罩支撑环、圆柱形弹簧及圆锥型弹簧的材质为Inconel625。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种用于NBI低温传输线的弹性绝缘绝热支撑，其特征在于：所述绝热层采用双面镀铝薄膜和植物纤维纸半叠包构成。
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