CN115910389A - 一种腔室后置式聚变堆产氚包层及氚增殖材料更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种腔室后置式聚变堆产氚包层及氚增殖材料更换方法，包括进气套管、出气套管和气体汇流腔，进气套管的上端和出气套管的上端均设置在包层壳体的上部外侧，进气套管的下端和出气套管的下端均与气体汇流腔连通；进气套管/出气套管包括：内套管和外套管，内套管同轴设置在外套管内部，内套管内部设置有氚增殖材料，内套管外侧面与外套管内侧面之间设置有管内流道；本发明将氚增殖材料设置在内套管内，无复杂结构，且无提取死角，套管组件占比少，从而降低了套管组件的结构材料对中子地吸收，从而增加了产氚率；并且可以通过更换内套管内的氚增殖材料避免整个包层更换带来的材料浪费和成本高昂的问题。

Description

一种腔室后置式聚变堆产氚包层及氚增殖材料更换方法

技术领域

本发明涉及聚变技术领域，具体涉及一种腔室后置式聚变堆产氚包层及氚增殖材料更换方法。

背景技术

产氚包层是聚变堆关键部件，其位于真空室内部，直面燃烧等离子体。

产氚包层的主要功能有三个方面：

1、能量提取，沉积聚变中子及伽马射线的能量，吸收来自等离子体的热辐射，高效提取能量进行热电转化；

2、氚增殖，生产并提取出聚变堆运行所需的燃料氚；

3、核屏蔽，为包层后侧的磁体结构、真空室等提供核屏蔽。

然而，聚变堆内产氚包层面临着来自燃烧等离子体的高热负荷、高中子壁负载、强电磁运行环境等严峻的运行环境。

除了严峻的运行环境外，产氚包层还面临着空间严重受限制的问题。在空间狭小、运行环境复杂的聚变堆环境下，包层需要满足能量提取、氚增殖、核屏蔽等复杂功能，并且长期安全可靠的运行是产氚包层的关键。

产氚包层主要有两类，一类液态产氚包层，一类是固态产穿包层。

液态产氚包层采用液态金属，例如锂金属，作为产氚材料，也作为冷却剂。液态包层具有几何适应性高、高氚增殖比(TBR)、在线取氚换料、高热效率等优点，但是其严重的缺点有：磁流体动力学效应，影响磁流体的分流、压降等；液态金属对于包层的结构材料有严重的腐蚀。这两个缺点制约着液态金属包层在聚变堆中的应用。

固态产氚包层采用固态含锂小球作为氚增殖剂，其采用氦气或者水作为冷却剂，没有液态包层的磁流体动力学效应以及材料腐蚀的问题，但是固态包层结构非常复杂，拥有第一壁、冷却板、分流板、集流板、屏蔽层、氚增殖材料、中子倍增材料、背板等结构，而且冷却流道、提氚流道也非常复杂。复杂的固态包层使得其面临以下技术问题：加工制造难度大、成本高；氚增殖率(TBR)低。产氚包层内结构材料占比大，从而使得中子被结构材料吸收；复杂的冷却流道、提氚流道以及相应的分流/集流板严重挤占了包层的产氚区空间；直面等离子体的大量高产氚区域被上下盖板(或者上下分流/集流板)占用；大量极向包层间的缝隙，造成聚变中子泄露，从而无法利用聚变中子进行中子倍增和氚增殖。这些因素导致了现有固态包层氚增值率较低。提氚流道复杂且存在提氚死区。提氚流道非常复杂，从而导致提氚气体无法及时提取氚增殖材料所产生的氚，导致死区内氚逐渐累积，形成高浓度氚聚集区，使得提氚效率低下，氚渗透等危害。冷却流道复杂，不利于包层温度控制，同时使得冷却剂压降高，从而冷却系统运行能耗高。氚增殖材料无法更换。随着聚变堆运行时间，产氚材料不断消耗导致产氚率逐渐降低。然而，氚增殖材料被产氚包层内部复杂流道结构包裹，无法单独更替氚增殖材料，只能更换整个包层，造成包层整体结构的浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是液态产氚包层对于包层的结构材料有严重的腐蚀，固定产氚包层产氚包层结构复杂，提氚流道非常复杂，氚增殖材料无法更换，目的在于提供一种腔室后置式聚变堆产氚包层及氚增殖材料更换方法，解决了结构材料占比高、面向等离子体的高产氲区空间被盖板/冷却板挤占、冷却流道复杂、提浔流道复杂、无法单独更替浔增殖材料等问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种腔室后置式聚变堆产氚包层，所述产氚包层位于真空室内部，所述产氚包层包括包层壳体和套管组件；

所述套管组件包括进气套管、出气套管和气体汇流腔，所述气体汇流腔固定设置在所述包层壳体的下部，所述进气套管的上端和所述出气套管的上端均设置在所述包层壳体的上部外侧，所述进气套管的下端和所述出气套管的下端均与所述气体汇流腔连通；

所述进气套管/所述出气套管包括：

内套管和外套管，所述内套管同轴设置在所述外套管内部，所述内套管内部设置有氚增殖材料，所述内套管外侧面与所述外套管内侧面之间设置有管内流道。

具体地，所述包层壳体包括：

第一壁前壁、第一壁侧壁和后壁，所述第一壁前壁和所述后壁平行设置，且所述第一壁前壁的侧边通过两个第一壁侧壁与所述后壁固定连接；

上盖板和下盖板，所述上盖板与所述第一壁前壁、所述第一壁侧壁和所述后壁的上边固定连接，所述下盖板与所述第一壁前壁、所述第一壁侧壁和所述后壁的下边固定连接；

所述气体汇流腔、所述进气套管的上端和所述出气套管的上端均与所述后壁连接。

可选地，所述外套管的内径大于所述内套管的外径，所述管内流道为所述外套管与所述内套管之间的环形腔体，所述外套管的长度大于所述内套管的长度。

所述产氚包层还包括冷却组件，所述冷却组件包括：

分流腔室、汇流腔室和套管汇流腔，所述分流腔室和所述汇流腔室均设置在所述包层壳体内部且位于其后侧，所述套管汇流腔设置在所述包层壳体的上部外侧且设置有出液口，所述分流腔室位于所述汇流腔室的后侧，所述分流腔室的进液口设置在所述后壁上且连通所述分流腔室；

多个壁内流道，其设置在所述第一壁前壁和所述第一壁侧壁内；

所述壁内流道的第一端与所述分流腔室连通，所述壁内流道的第二端与所述汇流腔室连通，所述外套管的下端与所述汇流腔室连通，所述外套管的上端与所述套管汇流腔连通。

具体地，所述进气套管的数量为多个；所述出气套管的数量为多个；所述包层壳体内部设置有用于固定所述进气套管和所述出气套管的格架。

可选地，将所述进气套管分为进气上段管、进气中段管和进气下段管，所述进气上段管与所述进气上盖板平行设置，所述进气下段管与所述进气下盖板平行设置，所述进气中段管与所述第一壁前壁平行设置；

将所述出气套管分为出气上段管、出气中段管和出气下段管，所述出气上段管与所述出气上盖板平行设置，所述出气下段管与所述出气下盖板平行设置，所述出气中段管与所述第一壁前壁平行设置；

多个所述进气中段管均设置在多个所述出气中段管的前侧，多个所述进气上段管均设置在多个所述出气上段管的上侧，多个所述进气下段管均设置在多个所述出气上段管的下侧。

具体地，所述进气中段管的两端通过弧形段与所述进气上段管和所述进气下段管连通；

所述出气中段管的两端通过弧形段与所述出气上段管和所述出气下段管连通。

进一步，所述包层壳体内设置有冷却组件，所述冷却组件包括：分流腔室和汇流腔室；

所述分流腔室和所述汇流腔室均设置在所述包层壳体内部且位于其后侧，所述分流腔室位于所述汇流腔室的后侧；所述分流腔室的进液口设置在所述后壁上且连通所述分流腔室，所述汇流腔室的出液口设置在所述后壁上且连通所述汇流腔室；

所述第一壁前壁和所述第一壁侧壁内均设置有多个连通的壁内流道，所述壁内流道的第一端与所述分流腔室连通，所述壁内流道的第二端与所述汇流腔室连通。

可选地，所述包层壳体还包括第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和所述第二隔板与所述第一壁侧壁、所述上盖板和所述下盖板的内侧面固定连接，所述第一隔板设置在所述第二隔板的后侧；

所述第一隔板与所述后壁之间设置为分流腔室，所述第二隔板与所述第一隔板之间设置为汇流腔室。

所述外套管的下端与所述第二隔板连接，所述内套管的下端穿过所述第二隔板、所述第一隔板和所述后壁与所述气体汇流腔连通；

所述外套管的上端穿过所述第二隔板、所述第一隔板和所述后壁与所述套管汇流腔连接，所述内套管的上端穿过所述第二隔板、所述第一隔板、所述后壁和所述套管汇流腔。

具体地，所述第一壁前壁面向等离子体结构，所述第一壁前壁的外侧面布置有抗等离子体腐蚀材料；所述套管组件外侧面与所述包层壳体内侧面之间填充中子倍增材料。

一种腔室后置式聚变堆产氚包层的氚增殖材料更换方法，基于如上述的一种腔室后置式聚变堆产氚包层，所述更换方法包括：

将套管组件的内套管端口切除，利用柔性棒移除内套管里的氚增殖材料，并更换新的氚增殖材料，最后将切除部分重新焊接。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明通过包层壳体与套管组件的组合，将套管组件置于包层壳体内，将氚增殖材料设置在内套管内，无复杂结构，且无提取死角，整体结构简单，套管组件占比少，从而降低了套管组件的结构材料对中子地吸收，从而增加了产氚率；并且可以通过更换内套管内的氚增殖材料避免整个包层更换带来的材料浪费和成本高昂的问题。

附图说明

附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。

图1是根据本发明所述的一种腔室后置式聚变堆产氚包层的安装示意图。

图2是根据本发明所述的一种腔室后置式聚变堆产氚包层的纵剖视图，图中对包层壳体中部进行了省略。

图3是根据本发明所述的一种腔室后置式聚变堆产氚包层的横剖视图。

图4是图3的局部放大示意图。

附图标记：100-真空室，101-上部，102-中部，103-下部；

1-第一壁前壁，2-进气套管，3-出气套管，4-进液口，5-分流腔室，6-壁内流道，7-汇流腔室，8-套管组件，9-套管汇流腔，10-出液口，11-进气口，12-气体汇流腔，13-出气口，14-后壁，15-中子倍增材料，16-氚增殖材料，17-第一壁侧壁，31-上盖板，32-下盖板，33-格架，81-内套管，82-外套管，83-管内流道。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

实施例一

本实施例提出一种腔室后置式聚变堆产氚包层，其位于真空室100内部，如图1所示，且按照图1的位置，将产氚包层分为上部101、中部102和下部103。上部101、中部102和下部103的轴线与真空室100内部的结构配合。

为了解决现有包层结构复杂、产氚率低等问题，如图2、图3和图4所示，产氚包层包括包层壳体和套管组件8。

包层壳体包括第一壁前壁1、第一壁侧壁17、后壁14、上盖板31和下盖板32。

第一壁前壁1和后壁14平行设置，且第一壁前壁1的侧边通过两个第一壁侧壁17与后壁14固定连接；上盖板31与第一壁前壁1、第一壁侧壁17和后壁14的上边固定连接，下盖板32与第一壁前壁1、第一壁侧壁17和后壁14的下边固定连接；

实际中第一壁前壁1和后壁14也不必完全平行，只需要大致方向一致即可，通过上述六个板状结构的连接，使其可以成为一个封闭的整体。如图1所示，第一壁前壁1、第一壁侧壁17、后壁14等均可以为非直板结构。

气体汇流腔12、进气套管2的上端和出气套管3的上端均与后壁14连接，通过将提氚气体汇流腔12等结构设置在产氚包层后侧，没有占用宝贵地前侧空间，从而增加了产氚空间，增加了产氚率。

套管组件8包括进气套管2、出气套管3和气体汇流腔12，气体汇流腔12固定设置在包层壳体的下部103，进气套管2的上端和出气套管3的上端均设置在包层壳体的上部101外侧，进气套管2的下端和出气套管3的下端均与气体汇流腔12连通；实际使用中，向进气套管2通入提氚气体，提氚气体经进气套管2、气体汇流腔12和出气套管3后排出，获得含氚的提氚气体。

进气套管2和出气套管3的结构相同，其不同点仅在于在内的气体流向不同。

进气套管2包括内套管81和外套管82，内套管81同轴设置在外套管82内部，内套管81内部设置有氚增殖材料16，内套管81外侧面与外套管82内侧面之间设置有管内流道83，用于通入冷却剂。

即进气套管2和出气套管3均为双层管结构，进气套管2和出气套管3之间通过气体汇流腔12连通。即将进气套管2的内套管81的上端作为进气口11，通入提氚气体，将内套管81内的氚增殖材料16后，将出气套管3的内套管81的上端作为出气口13，输出含氚气体。

同时为了实现上述结构和下述结构，需要设定外套管82的内径大于内套管81的外径，管内流道83为外套管82与内套管81之间的环形腔体，外套管82的长度大于内套管81的长度。

在产氚过程中，需要对整个产氚包层进行冷却，因此产氚包层还包括冷却组件。冷却组件包括分流腔室5、汇流腔室7、套管汇流腔9和多个壁内流道6。

分流腔室5和汇流腔室7均设置在包层壳体内部且位于其后侧，套管汇流腔9设置在包层壳体的上部101外侧且设置有出液口10，分流腔室5位于汇流腔室7的后侧，分流腔室5的进液口4设置在后壁14上且连通分流腔室5；

壁内流道6设置在第一壁前壁1和第一壁侧壁17内；

壁内流道6的第一端与分流腔室5连通，壁内流道6的第二端与汇流腔室7连通，外套管82的下端与汇流腔室7连通，外套管82的上端与套管汇流腔9连通。

冷却剂从进液口4注入到分流腔室5后，流入多个壁内流道6，经壁内流道6后，流入汇流腔室7，再通过汇流腔室7进入多个管内流道83，经管内流道83后，流入套管汇流腔9，通过套管汇流腔9排出。实现了对包层壳体和套管组件8的冷却。

另外，在管内流道83中设置有节流结构，用以调整套管间的流量分配。

实施例二

为了进一步的提升产氚效率，将进气套管2的数量为多个；出气套管3的数量为多个；包层壳体内部设置有用于固定进气套管2和出气套管3的格架33。

为了便于描述，将进气套管2分为进气上段管、进气中段管和进气下段管，进气上段管与进气上盖板31平行设置，进气下段管与进气下盖板32平行设置，进气中段管与第一壁前壁1平行设置；

将出气套管3分为出气上段管、出气中段管和出气下段管，出气上段管与出气上盖板31平行设置，出气下段管与出气下盖板32平行设置，出气中段管与第一壁前壁1平行设置。

多个进气中段管均设置在多个出气中段管的前侧，多个进气上段管均设置在多个出气上段管的上侧，多个进气下段管均设置在多个出气上段管的下侧。

进气中段管的两端通过弧形段与进气上段管和进气下段管连通；出气中段管的两端通过弧形段与出气上段管和出气下段管连通。

即在产氚包层上部101，出气套管3和进气套管2呈“Γ”形；在产氚包层下部103，出气套管3和进气套管2呈呈“L”形。

实际中，出气套管3和进气套管2可以采用一体成型，即一个直管通过弯曲的手段进行弯曲获得U型结构的出气套管3和进气套管2。

即套管组件8沿着包层第一壁前壁1、上盖板31和下盖板32的结构弯曲，增加面向等离子体的产氚区域。

同时，将进气套管2整体设置在出气套管3的前侧，使其更加靠近等离子体，提升产氚效率。

为了实现上述冷却结构，设定包层壳体还包括第一隔板和第二隔板。

第一隔板和第二隔板与第一壁侧壁17、上盖板31和下盖板32的内侧面固定连接，第一隔板设置在第二隔板的后侧；第一隔板与后壁14之间设置为分流腔室5，第二隔板与第一隔板之间设置为汇流腔室7。且为了连接稳定性，在第一隔板与第二隔板之间连接多个横板，并在横板上设置通孔便于冷却剂通过。

外套管82的下端与第二隔板连接，内套管81的下端穿过第二隔板、第一隔板和后壁14与气体汇流腔12连通；

外套管82的上端穿过第二隔板、第一隔板和后壁14与套管汇流腔9连接，内套管81的上端穿过第二隔板、第一隔板、后壁14和套管汇流腔9。

第一壁前壁1面向等离子体结构，第一壁前壁1的外侧面布置有抗等离子体腐蚀材料；

套管组件8外侧面与包层壳体内侧面之间填充中子倍增材料15，中子倍增材料15设置在中子倍增剂容器中，且中子倍增剂容器可以为方形或者香蕉型薄壁容器。

实施例三

基于实施例一和实施例二的结构，本实施例提供一种腔室后置式聚变堆产氚包层的工作方法。

冷却剂冷却流程如下：

冷却剂首先进入分流腔室5，然后流入壁内流道6，沿第一壁侧壁17和第一前壁环向流动，从而带走来自等离子体的表面热负荷，而后流入汇流腔室7。

汇流腔室7内的冷却剂流入外套管82和内套管81之间的管内流道83，并通过环缝内节流孔进行流量分配，冷却剂带走中子倍增剂和产氚材料的核热沉积，然后汇流进入套管汇流腔9，最后流出堆外。

提氚过程如下：

提氚气体首先流入靠近等离子体侧的进气套管2的内管道内，沿着进气套管2方向提取内氚增殖材料16生产的氚，最后流入气体汇流腔12，之后流入在流经出气套管3，，最后流出堆外。

氚增殖材料16更换过程如下：

将套管组件8的内套管81端口切除，利用柔性棒移除内套管81里的氚增殖材料16，并更换新的氚增殖材料16，最后将切除部分重新焊接。

通过设定内套管81的长度大于外套管82，使得氚增殖材料16通过内套管81伸出了包层外，可以十分便利地进行材料更换，避免了整个包层更换带来的材料浪费和成本高昂的问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述发明的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种腔室后置式聚变堆产氚包层，所述产氚包层位于真空室(100)内部，其特征在于，所述产氚包层包括包层壳体和套管组件(8)；

所述套管组件(8)包括进气套管(2)、出气套管(3)和气体汇流腔(12)，所述气体汇流腔(12)固定设置在所述包层壳体的下部(103)，所述进气套管(2)的上端和所述出气套管(3)的上端均设置在所述包层壳体的上部(101)外侧，所述进气套管(2)的下端和所述出气套管(3)的下端均与所述气体汇流腔(12)连通；

所述进气套管(2)/所述出气套管(3)包括：

内套管(81)和外套管(82)，所述内套管(81)同轴设置在所述外套管(82)内部，所述内套管(81)内部设置有氚增殖材料(16)，所述内套管(81)外侧面与所述外套管(82)内侧面之间设置有管内流道(83)。

2.根据权利要求1所述的一种腔室后置式聚变堆产氚包层，其特征在于，所述包层壳体包括：

第一壁前壁(1)、第一壁侧壁(17)和后壁(14)，所述第一壁前壁(1)和所述后壁(14)平行设置，且所述第一壁前壁(1)的侧边通过两个第一壁侧壁(17)与所述后壁(14)固定连接；

上盖板(31)和下盖板(32)，所述上盖板(31)与所述第一壁前壁(1)、所述第一壁侧壁(17)和所述后壁(14)的上边固定连接，所述下盖板(32)与所述第一壁前壁(1)、所述第一壁侧壁(17)和所述后壁(14)的下边固定连接；

所述气体汇流腔(12)、所述进气套管(2)的上端和所述出气套管(3)的上端均与所述后壁(14)连接。

3.根据权利要求2所述的一种腔室后置式聚变堆产氚包层，其特征在于，所述外套管(82)的内径大于所述内套管(81)的外径，所述管内流道(83)为所述外套管(82)与所述内套管(81)之间的环形腔体，所述外套管(82)的长度大于所述内套管(81)的长度。

4.根据权利要求2所述的一种腔室后置式聚变堆产氚包层，其特征在于，所述产氚包层还包括冷却组件，所述冷却组件包括：

分流腔室(5)、汇流腔室(7)和套管汇流腔(9)，所述分流腔室(5)和所述汇流腔室(7)均设置在所述包层壳体内部且位于其后侧，所述套管汇流腔(9)设置在所述包层壳体的上部(101)外侧且设置有出液口(10)，所述分流腔室(5)位于所述汇流腔室(7)的后侧，所述分流腔室(5)的进液口(4)设置在所述后壁(14)上且连通所述分流腔室(5)；

多个壁内流道(6)，其设置在所述第一壁前壁(1)和所述第一壁侧壁(17)内；

所述壁内流道(6)的第一端与所述分流腔室(5)连通，所述壁内流道(6)的第二端与所述汇流腔室(7)连通，所述外套管(82)的下端与所述汇流腔室(7)连通，所述外套管(82)的上端与所述套管汇流腔(9)连通。

5.根据权利要求4所述的一种腔室后置式聚变堆产氚包层，其特征在于，所述进气套管(2)的数量为多个；所述出气套管(3)的数量为多个；所述包层壳体内部设置有用于固定所述进气套管(2)和所述出气套管(3)的格架(33)。

6.根据权利要求4所述的一种腔室后置式聚变堆产氚包层，其特征在于，将所述进气套管(2)分为进气上段管、进气中段管和进气下段管，所述进气上段管与所述进气上盖板(31)平行设置，所述进气下段管与所述进气下盖板(32)平行设置，所述进气中段管与所述第一壁前壁(1)平行设置；

将所述出气套管(3)分为出气上段管、出气中段管和出气下段管，所述出气上段管与所述出气上盖板(31)平行设置，所述出气下段管与所述出气下盖板(32)平行设置，所述出气中段管与所述第一壁前壁(1)平行设置；

多个所述进气中段管均设置在多个所述出气中段管的前侧，多个所述进气上段管均设置在多个所述出气上段管的上侧，多个所述进气下段管均设置在多个所述出气上段管的下侧。

7.根据权利要求6所述的一种腔室后置式聚变堆产氚包层，其特征在于，所述进气中段管的两端通过弧形段与所述进气上段管和所述进气下段管连通；

所述出气中段管的两端通过弧形段与所述出气上段管和所述出气下段管连通。

8.根据权利要求7所述的一种腔室后置式聚变堆产氚包层，其特征在于，所述包层壳体还包括第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和所述第二隔板与所述第一壁侧壁(17)、所述上盖板(31)和所述下盖板(32)的内侧面固定连接，所述第一隔板设置在所述第二隔板的后侧；

所述第一隔板与所述后壁(14)之间设置为分流腔室(5)，所述第二隔板与所述第一隔板之间设置为汇流腔室(7)；

所述外套管(82)的下端与所述第二隔板连接，所述内套管(81)的下端穿过所述第二隔板、所述第一隔板和所述后壁(14)与所述气体汇流腔(12)连通；

所述外套管(82)的上端穿过所述第二隔板、所述第一隔板和所述后壁(14)与所述套管汇流腔(9)连接，所述内套管(81)的上端穿过所述第二隔板、所述第一隔板、所述后壁(14)和所述套管汇流腔(9)。

9.根据权利要求8所述的一种腔室后置式聚变堆产氚包层，其特征在于，所述第一壁前壁(1)面向等离子体结构，所述第一壁前壁(1)的外侧面布置有抗等离子体腐蚀材料；所述套管组件(8)外侧面与所述包层壳体内侧面之间填充中子倍增材料(15)。

10.一种腔室后置式聚变堆产氚包层的氚增殖材料(16)更换方法，基于如权利要求1-9中任一项所述的一种腔室后置式聚变堆产氚包层，所述更换方法包括：

将套管组件(8)的内套管(81)端口切除，利用柔性棒移除内套管(81)里的氚增殖材料(16)，并更换新的氚增殖材料(16)，最后将切除部分重新焊接。

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