СПОСОБ ЭКСТРУЗИИ ТЕРМОЯДЕРНОГО ТОПЛИВА Советский патент 1997 года по МПК G21B1/00 

Описание патента на изобретение SU1637570A1

Изобретение относится к термоядерной энергетической технологии, в частности к энергетическим термоядерным реакторам на основе систем с магнитным удержанием плазмы, и может быть использовано при создании узлов, например, реактора-токомака, предназначенных для подпитки реактора термоядерным топливом в виде криогенных твердых таблеток.

Цель изобретения повышение эффективности экструзии за счет повышения коэффициента использования газообразного топлива и обеспечение непрерывности процесса.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит входной клапан 1, камеру 2, охлаждаемый гелиевый теплообменник 3, нагреватель 4 и выходной клапан 5.

Устройство работает следующим образом. Через клапан 1 непрерывно подается газообразное топливо (водород, дейтерий, тритий) под давлением более 10 МПа. Газ конденсируется в камере 2, охлаждаемой теплообменником 3. С помощью нагревателей 4 верхняя часть камеры поддерживается при температуре плавления термоядерного топлива, а в нижней части камеры у клапана 5 температуру поддерживают равной требуемой температуре экструдируемого топлива (обычно на несколько градусов ниже температуры плавления). Под давлением более 10 МПа происходит сжатие сконденсированного топлива и продавливание твердого топлива через клапан 5. Длина камеры выбирается такой, что за время прохода порции топлива от входного до выходного клапана газ успевает сконденсироваться, затвердеть и устанавливается равномерная температура в объеме твердого топлива в области выходного клапана.

Для обеспечения надежности и хорошего качества экструзии давления газа должно быть достаточно высоким (более 10 МПа), поскольку при этом достигается лучшее уплотнение и сжатие твердого топлива, а также его безынерционное выдавливание при открывании выходного клапана.

Способ позволяет одновременно накапливать твердое топливо и выдавливать его, т.е. процесс экструзии непрерывен. Существенно, что температура выдавливаемого топлива лишь на несколько градусов (2 5 K) меньше температуры конденсации газообразного топлива, что позволяет в одной камере экструзии на небольшом расстоянии друг от друга получать и поддерживать различные фазы термоядерного топлива за счет поддержания соответствующего градиента температур в стенках камеры.

Похожие патенты SU1637570A1

название год авторы номер документа
ЛЕГКОГАЗОВЫЙ ИНЖЕКТОР ТАБЛЕТОК ТЕРМОЯДЕРНОГО ТОПЛИВА НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ 1997
  • Виняр Игорь Васильевич
RU2119687C1
ФОРМИРОВАТЕЛЬ ТАБЛЕТОК ТЕРМОЯДЕРНОГО ТОПЛИВА НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ 1995
  • Виняр Игорь Васильевич
  • Скобликов Сергей Владимирович
  • Лукин Александр Яковлевич
  • Кобленц Павел Юрьевич
RU2100850C1
ФОРМИРОВАТЕЛЬ ТАБЛЕТОК 1990
  • Скрипунов В.Н.
  • Баранов Г.А.
  • Колесниченко А.Ф.
SU1699297A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРУЗИИ ТЕРМОЯДЕРНОГО ТОПЛИВА 1991
  • Виняр И.В.
  • Кутеев Б.В.
SU1829688A1
ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ ИНЖЕКТОР ТАБЛЕТОК ТЕРМОЯДЕРНОГО ТОПЛИВА 1997
  • Виняр И.В.
RU2132577C1
Инжектор топливных таблеток для термоядерных установок 1986
  • Виняр Игорь Васильевич
SU1383450A1
СПОСОБ ИНЖЕКЦИИ ТЕРМОЯДЕРНОГО ТОПЛИВА В ВАКУУМНУЮ КАМЕРУ ТЕРМОЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2002
  • Баранов Г.А.
RU2229749C2
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ИНЖЕКТОР МАКРОЧАСТИЦ ТЕРМОЯДЕРНОГО ТОПЛИВА 1998
  • Виняр И.В.(Ru)
RU2147773C1
Пневматический инжектор таблеток отвержденного газа 1985
  • Котенко В.Г.
  • Курносов В.И.
  • Постоленко Г.А.
  • Юферов В.Б.
SU1340431A1
Высокочастотный инжектор топливных таблеток для термоядерных установок 1986
  • Виняр Игорь Васильевич
  • Ловцюс Андрей Альгердович
SU1401521A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 637 570 A1

Реферат патента 1997 года СПОСОБ ЭКСТРУЗИИ ТЕРМОЯДЕРНОГО ТОПЛИВА

Изобретение относится к термоядерной энергетической технологии, в частности к энергетическим термоядерным реакторам на основе систем с магнитным удержанием, и может быть использовано при создании узлов подпитки реактора термоядерным топливом в виде криогенных твердых таблеток. Цель изобретения - повышение эффективности экструзии за счет повышения коэффициента использования газообразного топлива и обеспечение непрерывности процесса. Экструдирование твердого топлива осуществляют за счет энергии газообразного топлива, сжатого до давления выше 10 МПа. Газ, совершая работу по выдавливанию порции твердого топлива, одновременно освобождает часть объема камеры экструдера и конденсируется в ней, восполняя расходуемое топливо. Поскольку одновременно происходит выдавливание твердого топлива и его накопление, процесс экструзии становится непрерывным. 1 ил.

Формула изобретения SU 1 637 570 A1

Способ экструзии термоядерного топлива, включающий подачу газообразного топлива в предварительно вакуумрованную и охлажденную до температуры жидкого гелия камеру, конденсацию и затвердевание газообразного топлива, выдавливание криогенного твердого топлива через выходное отверстие камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности экструзии за счет повышения коэффициента использования газообразного топлива и обеспечения непрерывности процесса, выдавливание криогенного твердого топлива осуществляют при давлении газообразного топлива более 10 МПа.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года SU1637570A1

Авторское свидетельство СССР N 1581077, кл
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1
Комбе С.Е., Милора С.Л., Фауст С.Р
и др
Пневматический инжектор таблеток водорода для пополнения плазмы
Приборы для научных исследований, 1985, N 6, с.41 - 47.

SU 1 637 570 A1

Авторы

Виняр И.В.

Кутеев Б.В.

Даты

1997-06-20Публикация

1989-01-02Подача