RU2089008C1

RU2089008C1 - Electricity-generating assembly of thermal emission reactor-converter

Info

Publication number: RU2089008C1
Application number: RU95109087A
Authority: RU
Inventors: Н.В. Лапочкин; Ю.В. Николаев
Priority date: 1995-06-02
Filing date: 1995-06-02
Publication date: 1997-08-27

Abstract

FIELD: direct conversion of thermal energy to electric one on basis of thermal electron emission phenomenon. SUBSTANCE: assembly comprises source of working medium joined through adapters of gas carrying conduits to working spaces of multielement electricity-generating channels commutated in series. Each electricity-generating channel has several electricity-generating element in which emitter units are provided with commutation adapters and are installed inside collector package with securing of axial position of emitter unit by means of locating arms relative to collector package. The latter has outer metal shell (jacket) and inner metal shell (guard) which is at the same current lead-out connected on free end of first electricity-generating channel to one of electrodes of extreme electricity-generating element of second channel and is tightly closed with the help of metal plug. Plug of each pair of channels has heterpolar current leads, is joined with continuous current conductive strap coated on outside with insulation and is placed into envelope connected to outer shell of electricity-generating channel. Plug separates strap from molten metal heat transfer agent. Shut-off valve with drive manufactured in the form of blocks of laminated graphite with orientation of layers perpendicular to direction of valve movement of shut-off valve is mounted in each adapter of gas carrying conduits. EFFECT: enhanced operational reliability. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области прямого преобразования тепловой энергии в электрическую, а более конкретно к конструкции электрогенерирующих сборок термоэмиссионного реактора преобразователя. The invention relates to the field of direct conversion of thermal energy into electrical energy, and more particularly, to the design of power generating assemblies of a thermionic converter reactor.

Известна конструкция каскадного термоэмиссионного преобразователя (см. США П. N 3.727.083 МКИ H O1 J 45/00, НКИ 310-4 от 10.04.73). Конструкция включает коллекторный пакет, состоящий из внутренней коллекторной оболочки, наружной металлической оболочки и изоляторной оболочки между ними. В коллекторном пакете делаются выемки внутри внутренней оболочки по кругу таким образом, что полностью перерезают коллекторную оболочку и слабо углубляются в изоляторную оболочку, деля тем самым коллекторную оболочку на индивидуальные коллекторы, электрически изолированные друг от друга. Внутри коллекторного пакета расположен эмиттерный узел, состоящий из эмиттерной оболочки и топливного материала, расположенного внутри эмиттерной оболочки. Эмиттеры расположены и поддерживаются, не касаясь, внутри коллекторов благодаря соединяющим штифтам. Зазоры между коллекторной и эмиттерной оболочками заполнены рабочим телом (цезием). Каждый генерирующий элемент электрически соединен с соседним электрогенерирующим элементом, т.е. электрическое соединение между смежными электрогенерирующими элементами обеспечивается коллекторами через электропроводящие штифты к эмиттеру соседнего электрогенерирующего элемента. A known design of a cascade thermionic converter (see US P. N 3.727.083 MKI H O1 J 45/00, NCI 310-4 from 04/10/73). The design includes a collector package, consisting of an inner collector shell, an outer metal shell and an insulator shell between them. In the collector bag, recesses are made inside the inner shell in a circle so that the collector shell is completely cut and weakly deepened into the insulator shell, thereby dividing the collector shell into individual collectors that are electrically isolated from each other. An emitter assembly is located inside the collector package, consisting of an emitter shell and a fuel material located inside the emitter shell. Emitters are positioned and supported without touching inside the collectors thanks to connecting pins. The gaps between the collector and emitter shells are filled with a working fluid (cesium). Each generating element is electrically connected to an adjacent electric generating element, i.e. An electrical connection between adjacent power generating elements is provided by the collectors through electrically conductive pins to an emitter of an adjacent power generating element.

Изобретение позволяет создать какскадный термоэмиссионный преобразователь, эмиттерный узел которого сконструирован так, что дает возможность быстро его устанавливать, соединять в каскад и подключать во внешний изоляторно-коллекторный пакет. Однако такая конструкция повышает вероятность возникновения электрического пробоя, т. к. изоляция находится в парах рабочего тела (цезия). The invention allows to create a cascade thermionic converter, the emitter assembly of which is designed so that it can be quickly installed, connected to a cascade and connected to an external insulator-collector package. However, this design increases the likelihood of electrical breakdown, because the insulation is in the vapor of the working fluid (cesium).

Известен термоэмиссионный реактор с расположением электрогенерирующих каналов "гирляндой" (последовательное соединение) (см. Gietzen A.I. Homeyer W. G. 100 kwe thermionic power system design. 9th Thern. Conv. Spec. Conf. Maiami Beach (Florida), 1970). Каждый из электрогенерирующих каналов (ЭГК) содержит 6 последовательно соединенных электрогенерирующих элементов (ЭГЭ), размещенных в наружной трубчатой оболочке. ЭГЭ изготавливаются в виде отдельных узлов, соединенных друг с другом перед установкой в наружную оболочку. Отделение продуктов деления от цезиевого объема обеспечивается герметичными изоляционными перегородками в каждом ЭГЭ. Подача рабочего тела (цезия) в ЭГК обеспечивается через газопроводные каналы из резервуара, расположенного вне реактора. ЭГК привариваются к крышке корпуса и фиксируются в радиальном направлении в нижнем конце корпуса опорно-дистанционирующей решеткой. A thermionic reactor with an arrangement of electric channels "garland" (serial connection) is known (see Gietzen A.I. Homeyer W. G. 100 kwe thermionic power system design. 9th Thern. Conv. Spec. Conf. Maiami Beach (Florida), 1970). Each of the power generating channels (EHC) contains 6 series-connected power generating elements (EHE), located in the outer tubular shell. EGE are made in the form of separate nodes connected to each other before installation in the outer shell. Separation of fission products from the cesium volume is provided by sealed insulating partitions in each EGE. The supply of the working fluid (cesium) to the EGC is provided through gas pipelines from a tank located outside the reactor. EGCs are welded to the housing cover and fixed in the radial direction at the lower end of the housing with a support-spacing grid.

Термоэмиссионный электрогенерирующий элемент выполнен из коаксиально установленных эмиттера и коллектора, разделенных между собой металлическими фиксаторами. Внутри эмиттера находится топливный материал. Коллекторный пакет содержит наружную оболочку и изоляционную оболочку и собственно коллектор. В ЭГЭ входит также металлокерамическое уплотнение и токовывод. Части сборок, состоящие из эмиттера одного электрогенерирующего элемента и коллектора следующего электрогенерирующего элемента, вставлены внутрь двухслойной трубы из изоляции и защитного металла. The thermionic electric power generating element is made of coaxially mounted emitter and collector, separated by metal clips. Inside the emitter is fuel material. The collector bag contains an outer shell and an insulating shell and the collector itself. The EGE also includes a ceramic-metal seal and current output. Parts of the assemblies, consisting of an emitter of one power generating element and a collector of the next power generating element, are inserted inside a two-layer pipe made of insulation and protective metal.

Недостатком такой конструкции является то, что при ограниченном запасе рабочего тела в термоэмиссионном реакторе преобразователея разгерметизация хотя бы одного электрогенерирующего канала может привести к значительной утечке рабочего тела и к потере работоспособности термоэмиссионного реактора в целом. Сложность установки эмиттерного узла внутрь коллекторного пакета создают возможность повреждения керамических слоев коллекторного пакета при сборке, вызванного тем, что металлические фиксаторы, вдавливаясь в коллекторы со значительными усилиями, создают дополнительные напряжения в керамическом слое, что снижает работоспособность и надежность всего термоэмиссионного реактора. The disadvantage of this design is that, with a limited supply of the working fluid in the thermionic reactor, depressurization of at least one electric generating channel can lead to significant leakage of the working fluid and loss of operability of the thermionic reactor as a whole. The complexity of installing the emitter assembly inside the collector package creates the possibility of damage to the ceramic layers of the collector package during assembly, due to the fact that the metal clamps, pressing into the collectors with considerable effort, create additional stresses in the ceramic layer, which reduces the efficiency and reliability of the entire thermionic emission reactor.

Задачей авторов является создание более надежной и работоспособной конструкции термоэмиссионного реактора. The authors' task is to create a more reliable and efficient design of a thermionic reactor.

Сущность изобретения заключается в том, что авторы предложили элекрогенерирующую сборку, состоящую из источника рабочего тела, соединенного через переходники газопроводящих каналов с рабочими полостями последовательно скоммутированных многоэлементных ЭГК, в которых эмиттерные узлы электрогенерирующих элементов, снабженные коммутационными переходниками, установлены внутрь коллекторного пакета с фиксацией осевого положения эмиттерного узла относительно коллекторного пакета, состоящего из наружного металлического слоя, являющегося чехловой оболочкой и контактирующего с жидкометаллическим теплоносителем, и внутреннего металлического слоя, являющегося охранной оболочкой и токовыводом, который на свободном конце первого ЭГК соединен с одним из электродов крайнего ЭГЭ второго ЭГК и герметично замкнут с помощью металлической заглушки, при этом в каждый из переходников газопроводящего канала установлен запорный вентиль с приводом, выполненным в виде блоков слоистого графита с ориентацией слоев перпендикулярно направлению перемещения клапана вентиля, установка эмиттерного узла внутрь коллекторного пакета выполнена при вертикальном расположении ЭГК и расположении фиксаторов в промежутке между коллекторами, а заглушка каждой пары ЭГК, имеющая разнополюсные токовыводы, соединена сплошной токопроводящей перемычкой, покрытой снаружи изоляцией и помещенной в оболочку, соединенную с чехловой оболочкой ЭГК и герметично отделяющую перемычку от жидкометаллического теплоносителя. В седле вентиля выполнено отверстие, отношение площади поперечного сечения S которого к его длине L, определено соотношением S/L <10^-2. Многоэлементные ЭГК одним концом закреплены на трубной доске.The essence of the invention lies in the fact that the authors proposed an electro-generating assembly consisting of a source of a working fluid connected through adapters of gas-conducting channels to working cavities of sequentially commutated multi-element EGCs, in which emitter nodes of electric-generating elements equipped with switching adapters are installed inside the collector package with axial position fixation emitter node relative to the collector package, consisting of an outer metal layer, which is with a sheath and contacting with the liquid metal coolant, and the inner metal layer, which is a protective sheath and a current outlet, which is connected to one of the electrodes of the extreme EGE of the second EHC at the free end of the first EHC and hermetically closed with a metal plug, while in each of the gas-conducting adapters channel shut-off valve is installed with a drive made in the form of layered graphite blocks with the orientation of the layers perpendicular to the direction of movement of the valve valve, installation The mitter assembly inside the collector package is made with the EGC vertically positioned and the latches in the gap between the collectors, and the plug of each EGC pair having opposite-pole current leads is connected by a solid conductive jumper coated with insulation and placed in a shell connected to the EHC sheath and sealed separately from a liquid metal coolant. A hole is made in the valve seat, the ratio of the cross-sectional area S of which to its length L, is determined by the ratio S / L <10 ^-2 . Multi-element EGCs are fixed at one end on a tube plate.

Использование блоков слоистого графита в качестве привода основано на известном эффекте насыщения слоистого графита щелочными металлами, в результате чего происходит значительное его расширение вдоль оси перпендикулярно слоям. Во избежание возникновения разрушающих напряжений в графитовых блоках устанавливаются тарельчатые пружины, компенсирующие дополнительное расширение блоков. Клапан вентиля и отверстие в седле вентиля предназначены для регулировки паров рабочего и общего коллектора термоэмиссионного реактора преобразователя. Отверстия в седле вентиля с проводимостью значительно меньшей проводимости газопроводящих каналов переходников и клапаном вентиля с приводом в виде блока слоистого графита выполняют роль защитного устройства при разгерметизации электрогенерирующих каналов, обеспечивая при этом повышение надежности и работоспособности электрогенерирующей сборки. Работоспособность и надежность сборки повышается также и при использовании для целей осевой фиксации изоляционного промежутка между коллекторами, так как значительные размеры этого промежутка позволяют снизить требование по точности установки фиксаторов в осевом и радиальном направлениях при сохранении точности осевой фиксации. Наличие токопроводящей заглушки для коммутирования ЭГК (в нижней части) в последовательную цепь позволяет уменьшить омические потери в токовыводах. Одновременно обеспечивается высокая электрическая прочность высоковольтной изоляции (последняя располагается вне паров рабочего тела), что приводит к увеличению надежности и работоспособности термоэмиссионного реактора преобразователя. The use of layered graphite blocks as a drive is based on the well-known effect of saturation of layered graphite with alkali metals, resulting in its significant expansion along the axis perpendicular to the layers. In order to avoid the occurrence of destructive stresses in the graphite blocks, Belleville springs are installed to compensate for the additional expansion of the blocks. The valve valve and the hole in the valve seat are used to adjust the vapors of the working and common collector of the thermionic converter reactor. The holes in the valve seat with a conductivity significantly lower than the conductive channels of the adapters and the valve of the valve with a drive in the form of a layered graphite block act as a protective device for depressurization of the electricity generating channels, while ensuring increased reliability and operability of the electricity generating assembly. The operability and reliability of the assembly is also increased when the insulating gap between the collectors is used for axial fixation, since the significant dimensions of this gap can reduce the requirement for the accuracy of fixing the clamps in the axial and radial directions while maintaining the accuracy of the axial fixation. The presence of a conductive plug for switching an EHC (in the lower part) into a series circuit allows one to reduce ohmic losses in current leads. At the same time, high electrical strength of high-voltage insulation is provided (the latter is located outside the vapor of the working fluid), which leads to an increase in the reliability and operability of the thermionic converter reactor.

Предлагаемая конструкция электрогенерирующей сборки термоэмиссионного ректора преобразователя иллюстрируется следующими фигурами: фиг. 1 общий вид сборки, фиг. 2 ЭГК и пара скоммутированных ЭГК, фиг. 3 зона соединения переходника с коллектором рабочего тела. The proposed design of the power generating assembly of the thermionic converter reactor is illustrated by the following figures: FIG. 1 is a general view of the assembly; FIG. 2 EGCs and a pair of switched EGCs, FIG. 3 zone of connection of the adapter with the collector of the working fluid.

На фиг. 1 показано несколько электрогенерирующих каналов 1, последовательно скоммутированных шинами 2. Подача рабочего тела в ЭГК осуществляется от источника рабочего тела 3 через трубопровод 4 в тракт общего коллектора 5 через переходник 6. Более подробно зона соединения переходника с коллектором рабочего тела показана на фиг. 3. Здесь в переходнике 6 установлен запорный вентиль с приводом, выполненным в виде блока слоистого графита 7 и набора тарельчатых пружин 8. На клапане вентиля 9 установлен упругий элемент 10. В седле вентиля имеется отверстие (газопроводный канал) 11 для дополнительного прохода рабочего тела. ЭГК 1 ввариваются с одной стороны в трубную доску 12 с крышкой 13. Рабочее тело поступает из тракта общего коллектора 5 через полость переходника 6, каналы 11 в каждый электрогенерирующий канал 1. ЭГК (фиг. 2) включает несколько электрогенерирующих элементов (ЭГЭ) 14. Каждый ЭГЭ включает в себя коллекторный пакет, состоящий из коллектора 15, охранной оболочки 16, слоя изоляции между ними 17, внешней (чехловой) оболочки 18 и слоя изоляции 19 между охранной 16 и чехловой 18 оболочками и размещенные в коллекторном пакете эмиттерные узлы, выполненные из эмиттера 20 и коммутационных переходников 21 с фиксаторами 22. In FIG. 1 shows several power generating channels 1 sequentially connected by buses 2. The supply of the working fluid to the EHC is carried out from the source of the working fluid 3 through a pipe 4 to the path of the common collector 5 through the adapter 6. For more details, the connection zone of the adapter with the working fluid collector is shown in FIG. 3. Here, in the adapter 6, a shut-off valve is installed with an actuator made in the form of a layered graphite block 7 and a set of Belleville springs 8. An elastic element 10 is installed on the valve of the valve 9. There is a hole (gas channel) 11 in the valve seat for an additional passage of the working fluid. EGCs 1 are welded on one side into a tube plate 12 with a cover 13. The working fluid enters from the path of the common collector 5 through the cavity of the adapter 6, channels 11 into each electricity-generating channel 1. EGCs (Fig. 2) include several electricity-generating elements (EGE) 14. Each EGE includes a collector package consisting of a collector 15, a protective shell 16, an insulation layer between them 17, an outer (cover) shell 18 and an insulation layer 19 between the security 16 and a shell 18 and emitter assemblies placed in a collector package made of emitter 20 and 21, switching adapters with clamps 22.

Охранная оболочка соединена с электродом крайнего ЭГЭ (в левом ЭГК с эмиттером, в правом с коллектором) и герметично замкнута с помощью металлической заглушки 23, соединенной сплошной токопроводящей перемычкой 24, имеющей изоляционное покрытие 25. Герметичное отделение перемычки 24 от жидкометаллического теплоносителя осуществляется оболочкой 26, соединенной с чехловой оболочкой 18. The protective sheath is connected to the electrode of the extreme EGE (in the left EHC with an emitter, in the right with the collector) and hermetically closed with a metal plug 23 connected by a continuous conductive jumper 24 having an insulating coating 25. The sealed separation of the jumper 24 from the liquid metal coolant is carried out by the shell 26, connected to the sheath 18.

Данная конструкция собирается и функционирует при следующих параметрах. This design is assembled and operates with the following parameters.

Установка эмиттерного узла во внутрь коллекторного пакета осуществляется с помощью фиксаторов 22. Фиксаторы могут быть выдвинуты в любом промежутке между коллекторами в осевом направлении, а в радиальном направлении его достаточно выдвинуть, по крайней мере, на 0,2-0,3 мм. При сборке фиксаторы поджимаются к торцам коллекторов соседних ЭГЭ под собственным весом эмиттерного узла. Чехловые труба и коллектор изготавливаются из ниобия или его сплавов, изоляционный слой из окиси алюминия и иттрия, эмиттерные узлы из вольфрама и его сплавов, коммутационные переходники, токовыводы из ниобия или молибдена, фиксаторы из ниобия, молибдена, окиси алюминия или скандия. В таком положении осуществляется припаивание коммутационных переходников эмиттерных узлов с коллектором соседних ЭГЭ палладиевым припоем. Режим пайки: температура 1600^oC, время выдержки (3-5) мин, давление в печи не более 1,53•10^-3 Па. После монтажа эмиттерных узлов в коллекторный пакет и после пайки осуществляется рентгеновский контроль ЭГК за правильностью установки эмиттерных узлов. При этом, если возникнет необходимость, до осуществления пайки имеется возможность разобрать ЭГК и провести повторный монтаж эмиттерных узлов в коллекторный пакет (за счет возврата фиксаторов в исходное положение). Элементы термоэмиссионной сборки, образующие тракт подачи паров рабочего тела (цезия): трубопровод 4, трубная доска 12, крышка 13 переходники 6 выполнены из нержавеющей стали и соединены между собой электронно-лучевой сваркой. Соединение ЭГК 1 и переходников 6 выполнено электронно-лучевой сваркой. Тарельчатые пружины 8 и упругий элемент 10 выполнены соответственно из нержавеющей стали и вольфрам-рениевого сплава (или молибдена). Графитовые блоки 7 выполнены из пиролитического ориентированного слоистого графита.The emitter assembly is installed inside the collector package using clamps 22. The clamps can be extended in any gap between the collectors in the axial direction, and in the radial direction it is enough to extend it by at least 0.2-0.3 mm. During assembly, the clamps are pressed against the ends of the collectors of neighboring EGEs under the own weight of the emitter assembly. The jacketed tube and collector are made of niobium or its alloys, the insulating layer of aluminum oxide and yttrium, emitter nodes of tungsten and its alloys, switching adapters, current leads of niobium or molybdenum, clamps of niobium, molybdenum, aluminum oxide or scandium. In this position, the switching adapters of the emitter nodes are soldered to the collector of neighboring EGE with palladium solder. Soldering mode: temperature 1600 ^o C, holding time (3-5) min, pressure in the furnace no more than 1.53 • 10 ^-3 Pa. After the emitter units are mounted in the collector package and after soldering, the EGC X-ray is monitored for the correct installation of the emitter units. Moreover, if the need arises, before soldering, it is possible to disassemble the EGC and re-install the emitter nodes in the collector package (by returning the clamps to their original position). The elements of the thermionic assembly, forming the path for supplying the vapor of the working fluid (cesium): pipeline 4, tube plate 12, cover 13 of adapter 6 are made of stainless steel and are interconnected by electron beam welding. The connection of the EGC 1 and adapters 6 is performed by electron beam welding. Belleville springs 8 and elastic element 10 are made of stainless steel and tungsten-rhenium alloy (or molybdenum), respectively. The graphite blocks 7 are made of pyrolytic oriented layered graphite.

Работа электрогенерирующей сборки происходит следующим образом: сначала происходит процесс подготовки к работе термоэмиссионной сборки путем термовакуумного обезгаживания рабочих полостей ЭГК. Откачка указанных полостей производится через газопроводящие каналы переходника 6 и отверстие 11 (дополнительный газопроводящий канал), причем проводимость газопроводящих каналов, расположенных в полости переходника 6 превышает проводимость канала 11. При разгерметизации рабочей полости хотя бы одного ЭГК в процессе работы будет происходить утечка р.т. Однако выход рабочего тела из коллектора будет происходить только через дополнительные газопроводящие каналы 11, геометрические размеры которых выбираются из условий обеспечения меньшей проводимости относительно исходных газопроводящих каналов и допустимого с точки зрения утечки рабочего тела. Были изготовлены и проведены экспериментальные исследования с использованием в качестве привода цезированного слоистого графита при температуре образцов 520К и давлении пара цезия 10-100 Па. (Указанные параметры соответствуют рабочим условиям термоэмиссионного реактора преобразователя. Как показали исследования, можно обеспечить значительное (на 80%) расширение вдоль оси графита (перпендикулярно направлению слоев) при его насыщении цезием. При этом развиваются осевые усилия до 5-8 н/мм² без разрушения матрицы графита. Далее осуществляется разогрев эмиттеров электрогенерирующих элементов (за счет тепловой энергии, выделяющейся в ядерном горючем, размещенном в эмиттерах), охлаждение коллекторов ЭГК (теплоносителем) и напуск рабочего тела (цезия), в электрической цепи сборки возникает электрический ток. Коммутирование ЭГК (в нижней части) в последовательную цепь осуществляется по токопроводящей перемычке 24, что позволяет уменьшить омические потери в токовыводах. Одновременно обеспечивается высокая электрическая прочность высоковольтной изоляции (последняя располагается вне паров рабочего тела). При необходимости очистка внутренней полости ЭГК от посторонних газов, осуществляется диффузионным методом (обеспечение градиента давления газов между общим коллектором 5 и внутренней полостью ЭГК за счет очистки рабочего тела в общем коллекторе). Осуществление предложенного коммутирования между ЭГК в технологическом плане не сложно, например, пара ЭГК может быть соединена перемычкой 24 с помощью пайки, а оболочка 26 приварена к концам чехловых оболочек 18 электронно-лучевой сваркой. Окончательная форма всего узла коммутации может быть получена гибкой на оправке. Предложенная термоэмиссионная сборка является более надежной и работоспособной конструкцией термоэмиссионного реактора преобразователя.The operation of the power generating assembly is as follows: first, the process of preparing for the operation of the thermionic assembly by thermal vacuum degassing of the working cavities of the EGC takes place. The indicated cavities are pumped out through the gas conduit channels of the adapter 6 and the hole 11 (additional gas conduit), and the conductivity of the gas conduits located in the cavity of the adapter 6 exceeds the conduction of the channel 11. During depressurization of the working cavity of at least one EGC during operation, the . However, the output of the working fluid from the collector will occur only through additional gas-conducting channels 11, the geometrical dimensions of which are selected from the conditions of ensuring less conductivity relative to the original gas-conducting channels and acceptable from the point of view of leakage of the working fluid. Experimental studies were made and carried out using cesium layered graphite as a drive at a sample temperature of 520 K and a cesium vapor pressure of 10-100 Pa. (The indicated parameters correspond to the operating conditions of the thermionic converter reactor. As studies have shown, it is possible to ensure a significant (80%) expansion along the graphite axis (perpendicular to the direction of the layers) when it is saturated with cesium. In this case, axial forces of up to 5-8 n / mm ² develop destruction of the graphite matrix, followed by heating of the emitters of the power generating elements (due to the thermal energy released in the nuclear fuel located in the emitters), cooling the collectors of the EGC (coolant) and p In the electric circuit of the assembly, the EHC (in the lower part) is connected to the serial circuit through the conductive jumper 24, which allows to reduce ohmic losses in the current leads. At the same time, high electric strength of the high-voltage insulation is provided (the latter is located outside the vapor working fluid) .If necessary, the internal cavity of the EGC is cleaned of foreign gases by the diffusion method (ensuring the pressure gradient of the gases between the common Ktorov 5 and the interior of the EGC by cleaning the working fluid in the common manifold). Implementation of the proposed switching between EGCs is technologically not difficult, for example, a pair of EGCs can be connected by a jumper 24 by soldering, and the sheath 26 is welded to the ends of the sheath shells 18 by electron beam welding. The final shape of the entire switching unit can be obtained flexible on the mandrel. The proposed thermionic assembly is a more reliable and efficient design of the thermionic converter reactor.

Claims

1. The power generating assembly of the thermionic reactor converter, consisting of a source of a working fluid connected through adapters of gas conducting channels to working cavities of sequentially connected multi-element power generating channels (ECG), in which alternately emitter nodes of power generating elements (EGE) equipped with switching adapters are installed inside the collector with fixing the axial position of the emitter assembly relative to the collector package, consisting of an outer a metal layer, which is a sheath and in contact with a liquid metal coolant, and an inner metal layer, which is a protective sheath and a current outlet, which at the free end of the first EHC is connected to one of the electrodes of the extreme EGE of the second EHC and hermetically closed with a metal plug, characterized in that a shut-off valve with an actuator made in the form of layered graphite blocks with the orientation of the layers perpendicular to As the valve valve was moved, the emitter assembly was installed inside the collector package with the EGC installed vertically and the clamps placed between the collectors, and each EGC plug with different-pole current leads is connected by a solid conductive jumper coated with insulation and placed in a shell connected to ECG sheath and a hermetically separating jumper from the liquid metal coolant.

2. The assembly according to claim 1, characterized in that a gas port is made in the valve seat, the ratio of the cross-sectional area S to its length L is determined by the expression S / L <10 ^- ² .

3. Assembly according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the disk springs are installed in the graphite blocks of the drive.

4. Assembly according to paragraphs. 1 3, characterized in that the multi-element ECG at one end is fixed to the tube board.