[发明专利]聚变反应堆的氦气实验回路装置

权利要求书

1.聚变反应堆的氦气实验回路装置，其特征在于：包括系统主回路、冷却水系统、补气与压力控制系统、抽真空系统、安全保护系统、电气系统、仪表系统以及测控系统；

所述系统主回路用于将氦气实验回路装置中的缓冲罐内的氦气进行升压、降温或者升温后供给实验使用，使用后的氦气经过降温后返回缓冲罐，完成氦气在氦气实验回路装置的循环；

所述冷却水系统用于为氦气实验回路装置中的冷却器和风机提供冷源，冷却系统主回路中的氦气和主回路风机的电机；

所述补气与压力控制系统用于为系统主回路提供氦气源、控制实验回路系统内气体的整体压力及回收实验结束后系统主回路的氦气；

所述抽真空系统用于将氦气实验回路装置抽成真空状态，排除氦气实验回路装置内的杂质气体；

所述安全保护系统用于实现系统主回路的超压保护；

所述电气系统用于对氦气实验回路装置中用电设备进行交流电供电及电气传动控制与保护；

所述仪表系统用于测量氦气实验回路装置所需的温度、压力、压差、气体流量、液体流量、液位、真空度、电压与电流信号；

所述测控系统用于数据采集、存储、分析和设备控制；系统主回路、冷却水系统、补气与压力控制系统、抽真空系统、安全保护系统、电气系统、仪表系统受控于所述测控系统。

2.根据权利要求1所述的聚变反应堆的氦气实验回路装置，其特征在于：所述系统主回路由所述补气与压力控制系统与缓冲罐BT002连接，缓冲罐BT002的出气口经离心式风机C001与缓冲罐BT001的进气口连接，缓冲罐BT001的出气口分为三路，第一路与所述抽真空系统连接；第二路为主回路旁通支路，用于调节主回路的氦气流量，主回路旁通支路依次经流量计FM002、调节阀VC001后与混合器MX002的一个进气口连接，混合器MX002的出气口依次经冷却器HE001、截止阀VI009、过滤器F001、调节阀VC005、流量计FM001后与缓冲罐BT002的进气口连接；第三路为实验本体支路，依次经流量计FM003、流量计FM004、调节阀VC002后与回热器HR001的第一个进气口连接，回热器HR001的第一个出气口依次经预热器PH001、混合器MX001后分为两路，第一路为实验本体旁通支路，主要用于调节实验本体的流量大小，经流量计FM006后接调节阀VC004的进气口，第二路为实验本体支路，依次经截止阀VI006、流量计FM005、实验段TS001后分别与调节阀VC007a和调节阀VC007b的进气口连接，调节阀VC004的出气口管道与调节阀VC007a和调节阀VC007b的出气口管道连接后与回热器HR001的第二个进气口连接，回热器HR001的第二个出气口经截止阀VI008后与混合器MX002的另一个进气口连接，所述冷却水系统与冷却器HE001连接，用于为冷却器HE001提供冷源；

所述系统主回路还包括加热段旁通支路，包括调节阀VC003，调节阀VC003的进气口与流量计FM003的出气口连接，调节阀VC003的出气口与混合器MX001的另一个进气口连接，加热段旁通支路用于调节经回热器和预热器加热工质的流量大小，并结合预热器的加热功率实现实验本体入口温度的精确调节。

3.根据权利要求1所述的聚变反应堆的氦气实验回路装置，其特征在于：所述冷却水系统由冷却水回路和过冷水回路组成，用于为冷却器和风机提供冷源，冷却系统主回路中的氦气和主回路风机的电机；

所述冷却水回路包括变频式离心泵PU101、过滤器F101、冷却塔CT101、水池；水池的出水口依次经离心泵PU101、过滤器F101、流量计FM101后接系统主回路的冷却器HE001进行热量交换，由冷却器HE001流出的冷却水分为两路，第一路依次经调节阀VC103、冷却塔CT101后进入水池，冷却水源通过调节阀VC101与水池的进水口连接，第二路为冷却塔旁通支路，经调节阀VC102后进入水池，所述冷却水回路用于冷却系统主回路中的氦气；

所述过冷水回路包括依次连接的过滤器F103、冷水机CR101、过滤器F102、用于冷却主回路离心式风机C001的电机。