CN1329531C - 大型真空容器的气流烘烤***和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大型真空容器的气流烘烤***和方法，其特征在于让经过加热的气流流经设置在真空容器的器壁上的夹层通道或者管道，所述的夹层通道或者管道的气流进、出口均设置在真空容器外壁，通过气流的散热效应烘烤真空容器的内壁。其优点就是结构受热均匀，温差小，不会产生很大的热应力，不仅可以避免热应力过大对结构造成破坏，而且还可以避免烘烤***及气流流道在高温下发生氧化，进一步增加烘烤***可靠性。

Description

大型真空容器的气流烘烤***和方法
技术领域
本发明属于真空室内壁的烘烤壁处理方法。
背景技术
大型真空容器目前已经广泛应用于航空航天核能等领域，特别是受控磁约束核聚变装置，它是等离子体运行直接场所，它的真空必须达到超高真空(10-7Pa)，才能实现D-D(氘)和D-T(氚)核聚变反应，产生高温等离子体。对于类似的大型超高真空容器，在运行前必须进行烘烤壁处理，主要是由于其不锈钢结构材料都是通过熔炼和铸造得到的，在冶炼过程中，氢氧碳等化合物不同程度溶于材料中，或者在加工制作过程中由于本身结构致密性变化引起其他物质渗透到材料机体中，这样在抽真空时，材料表面气体的解析和扩散衰减率非常慢，直接影响容器真空度的获得。目前烘烤采用的方法主要为加热法，通过在真空室表面布置一些电加热丝，把加热丝温度加热到600-800度，然后通过辐射和传导，把真空室加热烘烤到200-250度左右。如俄罗斯的T-15托卡马克装置和我国的HL-2A托卡马克装置，但这和方法的弊端是由于不锈钢热导比较小，加热后容器壁的温度分布很不均匀，特别是布有电加热丝的局部温度非常高，而偏离加热丝的部位温度很低，这样很容易形成较大温度差，使容器产生过大局部热应力，对结构安全性造成破坏，同时在高温时加热丝容易氧化，影响寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种大型真空容器的烘烤壁处理的方法，使得在对真空容器进行烘烤壁处理时，真空容器器壁受热均匀，温差小，不会产生很大的热应力，不仅可以避免热应力过大对结构造成破坏；另外,采用氮气流烘烤器壁，还可以避免烘烤***及气流流道在高温下发生氧化，进步增加烘烤***可靠性。
本发明的技术方案如下：
大型真空容器的气流烘烤***，其特征在于在真空容器的器壁上设置夹层通道或者管道，所述的夹层通道或者管道的气流进、出口均设置在真空容器外壁，通过通道或管道中气流的散热效应烘烤真空容器的内壁。
大型真空容器的气流烘烤方法，其特征在于让经过加热的气流流经设置在真空容器的器壁上的夹层通道或者管道，所述的夹层通道或者管道的气流进、出口均设置在真空容器外壁，通过气流的散热效应烘烤真空容器的内壁。
所述的烘烤方法，其特征在于真空容器为托卡马克装置用于产生高温等离子体的大型真空容器，所述气流为经过加热的氮气流，进入真空容器时的氮气流的温度为290～305度。
所述的烘烤方法，其特征在于氮气流首先从氮气储存罐出来，经过压缩式风机、***和过滤器，然后经过换热器和加热器升温，氮气流温度升高到300度，最后进入大型真空容器的夹层通道或管道；气流在真空容器夹层通道或者管道循环后，出来的氮气流继续回到换热器进行换热降温，再经过冷却器降温后进入风机，开始新一轮氮气流循环；为确保风机正常运行，同时在***与过滤器之间布置气流旁路，使得经过换热器降温后的氮气流可根据需要进入该气流旁路。
本发明方法已经成功运用在国家“九五”重大科学工程——EAST超导托卡马克核聚变实验装置上，其优点就是结构受热均匀，温差小，不会产生很大的热应力，不仅可以避免热应力过大对结构造成破坏，而且还可以避免烘烤***及气流流道在高温下发生氧化，进一步增加烘烤***可靠性，产生了良好的效果。
附图说明
图1是本发明工作原理图。
图2是本发明大型真空容器内气流管道结构原理图。
具体实施方式
***流程如下：
1.氮气流首先从氮气储存罐出来，经过压缩式风机、***和过滤器，然后经过换热器温度升高到140度，再经过加热器加热，气流温度升高到300度，最后进入大型真空容器的器壁上的夹层通道或管道(夹层通道是指在器壁内，管道是指安装在器壁表面，夹层通道或管道有进、出气流口均设置在真空容器的外壁)，氮气流温度可以通过调节加热器电压，进行控制。
2.氮气流在真空容器夹层或者管道循环后，出来的气流温度为250度，回到换热器进行换热，温度从250度降到190度，再经过二次冷却器冷却，降到40度，然后进入风机，开始下一轮氮气流循环。为避免进入风机的氮气流温度过高，确保风机正常运行，同时在***与过滤器之间布置气流旁路，使得回到换热器降温后的氮气流可根据需要进入该气流旁路。

Claims (2)

1、大型真空容器的气流烘烤方法，其特征在于是氮气流首先从氮气储存罐出来，经过压缩式风机、***和过滤器，然后经过换热器和加热器升温，氮气流温度升高到290-305度，进入大型真空容器器壁上的夹层通道或管道；气流在真空容器夹层通道或管道循环后，出来的氮气流继续回到换热器进行换热降温，再经过冷却器降温后进入风机，开始新一轮氮气流循环；为确保风机正常运行，同时在***与过滤器之间布置气流旁路，使得经过换热器降温后的氮气流可根据需要进入该气流旁路。
2、根据权利要求1所述的大型真空容器的气流烘烤方法，其特征在于大型真空容器为托卡马克装置用于产生高温等离子体的大型真空容器，进入大型真空容器的氮气流温度为300度，所述的夹层通道或管道的气流进、出口均设置在真空容器外壁。
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