CN204014126U - 一种用于钍基核能系统的FLiNaK熔盐电加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于钍基核能熔盐系统的新型FLiNaK高温熔盐电加热器，包括容器本体，所述容器本体内部件包括温度传感器、接线盒、容器管板、支座、折流板、发热芯，其中，所述发热芯包括一端敞口设置的外钢管以及电阻丝，所述外钢管的敞口端配置有接线柱安装端板，该接线柱安装端板的外侧分别设置正接线柱、负接线柱；所述外钢管的内腔安装有绝缘固定安装高温瓷环，且绝缘固定安装高温瓷环与接线柱安装端板之间设置有绝热层；所述电阻丝的一端与正接线柱电连接，另一端则穿过绝缘固定安装高温瓷环的穿线孔后与负接线柱连接；所述容器本体内部件的连接方式均为焊接；所述容器本体内部件均为哈氏合金属制作而成，采用焊接结构，能够很好地防止高温介质渗漏，使用绝缘固定安装高温瓷环，提高绝缘性能，降低事故发生；同时设置绝热层，止了热源的泄露，减少热损失。

Description

一种用于钍基核能系统的FLiNaK熔盐电加热器

技术领域

本发明涉及一种用于钍基核能熔盐系统的新型FLiNaK高温熔盐电加热器，属于电加热设备技术领域。

背景技术

现在的核能系统——热中子反应堆以铀-235为燃料,然而铀-235在自然界中的含量非常小。按照目前估计的裂变核能发展趋势,地球上的陆基铀-235的储量将与化石能源同时枯竭。钍基熔盐堆核能系统是一种《未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统(TMSR)》的热载体加热装置，为满足新型核能技术对FLiNaK高温熔盐加热的要求。

现有技术中，常用的工业熔盐介质为硝盐，腐蚀性小、温度低，对设备材料的要求不高。设备容器大多为法兰密封。电加热器为管状电加热元件，由于结构原因，往往存在电加热元件损坏后不好更换，而且管状电加热元件工作温度低，高温下常常造成事故发生。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种用于FLiNaK高温熔盐系统电加热器，采用焊接结构，能够很好地防止高温介质渗漏，使用绝缘固定安装高温瓷环，提高绝缘性能，降低事故发生；同时设置绝热层，止了热源的泄露，减少热损失。

为实现以上的技术目的，本发明将采取以下的技术方案：

一种用于FLiNaK高温熔盐系统电加热器，包括容器本体，所述 容器本体内部件包括温度传感器、接线盒、容器管板、支座、折流板、发热芯，其中，所述发热芯包括一端敞口设置的外钢管以及电阻丝，所述外钢管的敞口端配置有接线柱安装端板，该接线柱安装端板的外侧分别设置正接线柱、负接线柱；所述外钢管的内腔安装有绝缘固定安装高温瓷环，且绝缘固定安装高温瓷环与接线柱安装端板之间设置有绝热层；所述绝缘固定安装高温瓷环呈梅花形，四周由多个圆弧构成梅花边；所述绝缘固定安装高温瓷环中心设有圆形固定孔，通过圆形固定孔固定在外钢管内部，所述固定孔四周设有两组穿线孔，包括第一穿线孔组和第二穿线孔组，所述两组穿线孔以固定孔为圆心呈同心圆分布，所述穿线孔对数量与电阻丝数量对应，所述电阻丝穿过穿线孔固定在绝缘固定安装高温瓷环上；所述电阻丝的一端与正接线柱电连接，另一端则穿过绝缘固定安装高温瓷环的穿线孔后与负接线柱连接；所述容器本体内部件的连接方式均为焊接。

根据上述的技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下的优点：本发明将电阻丝通过绝缘固定安装高温瓷环安装在外钢管的内腔中，有效地保证了电阻丝与外钢管之间的绝缘，减少事故发生以及设备的正常运转；本发明在绝缘固定安装高温瓷环与接线柱安装端板之间设置有绝热层，有效地防止了热源的泄露，减少热损失。梅花形绝缘固定安装高温瓷环在加热腔内热空气流阻小、有利于加热腔内温度均衡；另外，本发明容器设备的连接结构均为焊接形式，不得有法兰和螺栓连接。本发明钍基核能熔盐系统的新型FLiNaK高温熔盐电加热器，设备材料均为哈氏合金属制作而成。

附图说明

图1是本发明所述熔盐电加热器发热芯的结构示意图；

图2是本发明所述熔盐电加热器在容器中的安装结构示意图；

其中：温度传感器1；接线盒2；容器管板3；熔盐出口4；支座5；容器本体6；折流板7；发热芯8；熔盐进口9；接线柱安装端板71；正接线柱711；负接线柱712；绝热层72；绝缘固定安装高温瓷环73；圆弧731；外钢管74；电阻丝75；固定孔10，穿线孔11。

图3是绝缘固定安装高温瓷环示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例

如图所示，以下将结合附图详细地说明本实用新型的技术方案。

如图2所示，一种用于FLiNaK高温熔盐系统电加热器，包括容器本体6，所述容器本体6内部件包括温度传感器1、接线盒2、容器管板3、支座5、折流板7、发热芯8，其中，所述发热芯8包括一端敞口设置的外钢管74以及电阻丝75，所述外钢管74的敞口端配置有接线柱安装端板71，该接线柱安装端板71的外侧分别设置正接线柱711、负接线柱712；所述外钢管74的内腔安装有绝缘固定安装高温瓷环73，且绝缘固定安装高温瓷环73与接线柱安装端板71之间设置有绝热层72；所述绝缘固定安装高温瓷环73呈梅花形，四周由多个圆弧731构成梅花边；所述绝缘固定安装高温瓷环73中心设有圆形固定孔10，通过圆形固定孔10固定在外钢管74内部，所述固定孔10四周设有两组穿线孔11，包括第一穿线孔组111和第二穿线孔组112，所述两组穿线孔11以固定孔10为圆心呈同心圆分布，所述穿线孔11对数量与电阻丝75数量对应，所述电阻丝75穿过穿 线孔11固定在绝缘固定安装高温瓷环73上；所述电阻丝75的一端与正接线柱电连接，另一端则穿过绝缘固定安装高温瓷环73的穿线孔11后与负接线柱连接；所述容器本体6内部件的连接方式均为焊接；所述容器本体6内部件均为哈氏C-276合金金属制作而成。

使用时，先把发热芯7外套管焊接在容器管板上，然后，在压力容器本体6上焊接容器管板3，并通过该管板连接接线盒2，所述接线盒2用于连接电源，以分别与正接线柱、负接线柱连接，所述压力容器本体配置有熔盐出口4以及熔盐进口9，并通过支座5进行固定支撑。通过泵的压力将FLiNaK压入容器本体中，通过加热器把FLiNaK高温熔盐加热到550-750度，存储在压力容器本体中。在内部一个封闭的回路循环。钍基燃料(例如液态氟化钍和氟化铀燃料的混合物)已经混合在主回路的氟化盐冷却剂中，成为一种熔融状态的混合盐类物质。这种堆只需在常规的大气压状态下就可以运行，因此对主回路里的泵和管道的机械性能要求就低得多，使得运行安全有了保障。

电加热器含有接线盒、立式的压力容器壳体，压力容器的一端侧面设有介质出口，容器下部设有介质进口，压力容器法兰管板上垂直安装电热元件；压力容器内沿介质流动方向间隔200-300mm安装固定导流板；安装导流板有利于被加热介质加热均匀。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种用于钍基核能系统的FLiNaK熔盐电加热器，包括容器本体，所述容器本体内部件包括温度传感器、接线盒、容器管板、支座、折流板、发热芯，其特征在于，所述发热芯包括一端敞口设置的外钢管以及电阻丝，所述外钢管的敞口端配置有接线柱安装端板，该接线柱安装端板的外侧分别设置正接线柱、负接线柱；所述外钢管的内腔安装有绝缘固定安装高温瓷环，且绝缘固定安装高温瓷环与接线柱安装端板之间设置有绝热层；所述绝缘固定安装高温瓷环呈梅花形，四周由多个圆弧构成梅花边；所述绝缘固定安装高温瓷环中心设有圆形固定孔，通过圆形固定孔固定在外钢管内部，所述固定孔四周设有两组穿线孔，包括第一穿线孔组和第二穿线孔组，所述两组穿线孔以固定孔为圆心呈同心圆分布，所述穿线孔对数量与电阻丝数量对应，所述电阻丝穿过穿线孔固定在绝缘固定安装高温瓷环上；所述电阻丝的一端与正接线柱电连接，另一端则穿过绝缘固定安装高温瓷环的穿线孔后与负接线柱连接；所述容器本体内部件的连接方式均为焊接。