УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ПОД ДАВЛЕНИЕМ Российский патент 2017 года по МПК G21C3/10 

Изобретение относится к устройству для заполнения изделий под давлением и может быть использовано, в частности, при изготовлении элементов сурьмяно-бериллиевого источника нейтронов для атомных реакторов.

Известно устройство для заполнения изделий под давлением, выполненное в виде подвижной футерованной электрической печи сопротивления, охватывающей вауумный тигель, в котором производят операции по заполнению изделий под давлением с направленной кристаллизацией контактного материала.

Недостатками такого устройства являются: большие габариты, тепловая инерционность и сложность операций подготовки к заполнению изделий контактным материалом.

Известны нагревательный элемент по патенту RU №2409796 и печь сопротивления, приведенная в патенте RU №2374705, обладающие аналогичными недостатками.

Изготовление сурьмяно-бериллиевых источников нейтронов является эпизодическим, мелкосерийным и поэтому требует простого, надежного и экономичного устройства.

Такое оборудование промышленностью не производится и требует индивидуального выполнения.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков.

Поставленная задача решается путем выполнения такого устройства простым, компактным и надежным.

Устройство с пониженной тепловой инерцией для заполнения изделий под давлением выполнено из двух частей: корпуса с коаксиальным электрическим нагревателем и емкости с контактным материалом в рубашке, соединенных между собой через вакуумное уплотнение в виде шайбы из графлекса.

Продольный разрез устройства для заполнения изделий под давлением приведен на чертеже.

Оно содержит емкость 1 с рубашкой, канал 2 для размещения нагревателя, контактный материал 3, карманы 4 для термопар, двойник 5 штуцеров, изделие 6, корпус 7, нагреватель 8, встроенный контур 9 естественной циркуляции хладагента, вентиль 10, скользящий контакт 11, токоподводы 12 и шайбу 13 из графлекса.

Нагреватель 8 выполнен из двух коаксиально размещенных труб.

Через один штуцер двойника 5 емкость 1 предварительно заполняют контактным материалом 3, который расплавляют и охлаждают.

В отверстие заполненной контактным материалом 3 емкости 1 устанавливают изделие 6, закрывают его корпусом 7 с нагревателем 8 и герметизируют через шайбу 13 из графлекса.

Через второй штуцер двойника 5 устройство вакуумируют.

Нагревателем в канале 2 расплавляют контактный материал 3, контролируя температуру термопарой в кармане 4.

Под действием веса изделия 6 питательная трубка погружается в расплав контактного материала 3.

Подавая напряжение на токоподводы 12, нагревателем 8 подогревают изделие 6 до температуры плавления контактного материала 3, которую фиксируют с помощью термопары в кармане 4.

Через второй штуцер двойника 5 подают давление инертного газа на зеркало расплава контактного материала 3 и заполняют полость изделия 6.

Отключают нагреватель 8 и вентилем 10, открывают контур естественной циркуляции хладагента на торце изделия 6, задавая фронт направленной кристаллизации расплава контактного материала 3.

Завершают кристаллизацию при естественном охлаждении устройства.

Такое выполнение устройства при пониженной тепловой инерции позволяет упростить конструкцию, повысить надежность и производительность при его работе.

Заявленное изобретение относится к устройству для заполнения изделий под давлением. Устройство выполнено из двух частей: коаксиального трубчатого нагревателя, снабженного кольцевой камерой контура естественной циркуляции хладагента на одном из торцов нагревателя, скользящим контактом на другом конце внутренней трубы нагревателя; емкости для контактного материала с рубашкой и двойником из штуцеров, герметично соединенных через шайбу из графлекса. Техническим результатом является повышение надежности и производительности устройства для заполнения изделий под давлением. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для заполнения изделий под давлением, содержащее вакуумированный корпус, емкость с контактным материалом и электрические нагреватели, отличающееся тем, что оно выполнено из двух частей: корпуса с электрическим нагревателем и емкости с герметичной рубашкой, контактным материалом и электрическим нагревателем, которые соединены между собой через уплотнение из графлекса.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что нагреватель в нем снабжен скользящим контактом.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, корпус и торец нагревателя выполнены с контуром естественной циркуляции хладагента.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкость с контактным материалом снабжена тройником.