Пневматический инжектор таблеток отвержденного газа Советский патент 1990 года по МПК G21B1/00 

Изобретение относится к технике получения ускоренных таблеток от- вержденного газа. Такие таблетки, например, из отвержденного водорода или его изотопов, движущиеся со скоростью 1-2 км/с, необходимы при проведении, например, термоядерных исследований, для подпитки термоядерных реакторов.

Цель изобретения - снижение расхода хладагента при работе пневматического инжектора таблеток водорода.

На чертеже схематически изображен предлагаемый инжектор.

В корпусе 1 инжектора находится сосуд 2 с жидким гелием, к днищу которого припаян теплообменник 3 в виде медного стержня. Ствол 4 инжектора - тонкостенная трубка из нержавеющей стали диаметром 1-2 мм, соединен с теппробменником 3 на тепловой контакт на участке длиной 1 (1 г: мм) Трубка 5 напуска отверждаемого газа (водорода) и трубка 6 подачи газа- ускорителя (гелий, давление 10- 100 атм) герметично соединены непосредственно со стволом А. На трубке стйола в месте его контакта с теплообменником установлен нагреватель 7, например, в виде спирали. Манометр 8 для измерения давления водорода в стволе подсоединен к нему со стороны среза, импульсный клапан 9 высокого давления соединен с трубкой по- , дачи газа-ускорителя. На срезе ствол размещен клапан 10. Гелиевый сосуд с теплообменником и охлаждаемой частью ствола находится в азотно м экране 11,

Зарядку инжектора осуществляют следующим образом.

При наличии в сосуде 2 жидкого гелия по теплообменнику 3 охлаждается участок ствола 1, Клапаны 9 и 10 закрыты и по трубке 5 в ствол напускается порция газообразного водорода Водород конденсируется на наиболее охлажденной части ствола, т.е, на участке 1. Понижение давления водорода при этом фиксируется манометром.

Ввиду малого, начального давления водорода в стволе при температуре участка ствола 1, близкой к 4,2 К, конденсация водорода происходит непосредственно в твердую фазу модификации типа снег. Для превращения ее в модификацию типа лед снег превращают в жидкость, для чего включают

нагреватель 7, Подъем температуры водорода до 20 К сопровождается. плавным повьпп нием его давления, фиксируемым манометром. Нагреватель выключают в тот момент, когда давление

в стволе становится близким к точке его скачкообразного увеличения, вызываемого полным испарением жидкого водорода. По мере понижения температуры до 4,2-8 К жидкость затвердевает - получается модификация твердого водорода типа лед.

На этом процесс зарядки инжектора - формирования таблетки и подготовки инжектора к работе, заканчивается. Для ускорений таблетки в нуж- . ный момент открьшают клапан 10 на срезе ствола и включают импульсный клапан высокого давления.

Аналогично можно заряжать инжектор таблетками не только отвержденного водорода и его изотопов, но и других газов.

Формул д изобретения

Пневматический .инжектор таблеток отвержденного газа, содержащий корпус, в котором расположены соединенные с тепловым контактом ствол, теп- ообменник, трубка напуска отверждаемого газа и трубка подачи газа-ускорителя, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода хладагента, трубки напуска и подачи герметично соединены непосредственно со стволом, срез ствола снабжен клапаном, ствол имеет тепловой контакт с теплообменником на участке длиной

м не более 1 « , где М

маке

Г максимальная масса таблетки; г - радиус ствола; р - плотность материала таблетки, а масса напускаемого в ствол газа равна требуемой массе таблетки.

-HS)

7/

Изобретение относится к технике получения ускоренных таблеток от- вержденного газа, например, для термоядерных реакторов. Оно паэвопяет снизить расход хладагента при подготовке пневматического инжектора к работе. Новым является то, что кондей- сация газа и форьшрование таблеток происходит непосредственно в стволе инжектора. Для этого в корпусе Инжектора расположены соединенные на тепловой контакт ствол, теплообмен ник, трубка напуска газа и трубка подачи газа-ускорителя. Трубки наг пуска и подачи герметично соединены непосредственно со стволом,срез которого снабжен клапаном, а теплообменник имеет тепловой контакт со стволом на участке 1 длиной не более I , где , - 4аксимальная масса таблетки; г - радиус ствола р - плотность материала таблетки. 1 ил &0 4 .U :А

Редактор A.Вер

Составитель В.Чуянов Техред Н.Дидык

Заказ 499 Тираж 351Подписное

ВНИИПИ Государственного кс «тета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Л.Патай