[发明专利]一种长脉冲主动水冷量热靶大流量的异形水路结构

摘要

本发明属于磁约束核聚变研究托克马克装置中性束注入器量热靶的水冷管道以及其他工程设备中的高真空条件下狭窄空间内的水网连接技术领域，具体涉及一种长脉冲主动水冷量热靶大流量的异形水路结构。异形水路结构，应用于HL‑2M托卡马克装置的5MW‑NBI加热束线核心部件—主动水冷量热靶，作为5MW‑NBI加热束线量热靶的一个组成部分，与W字形多板主动水冷结构量热靶板及升降和导向机构结合共同完成整个量热靶的所有功能。中性束注入器量热靶作为磁约束聚变实验装置以及未来聚变工程推NBI加热系统内部必不可少的部件，用于检测大面积的强流束功率及功率密度分布测量。本发明是量热靶不可或缺的组成部分之一，为量热靶提供充分有效的大流量冷却水回路。

主权项

一种长脉冲主动水冷量热靶大流量的异形水路结构，应用于HL‑2M托卡马克装置的5MW‑NBI加热束线核心部件—主动水冷量热靶，作为5MW‑NBI加热束线量热靶的一个组成部分，与W字形多板主动水冷结构量热靶板及升降和导向机构结合共同完成整个量热靶的所有功能；其特征在于：(1)量热靶的进出刚性主水管接入循环水系统，包括主进水管和主出水管，二者的尺寸都是DN80；(2)量热靶包括40根铜条栅板，每根铜条栅板的顶端采用一进一出的管路结构分别设置一根进水管和一根出水管，在每根铜条栅板的内部设置U形冷却管道，U形冷却管道的直径与进水管和出水管的直径一致；冷却水自进水管进入铜条栅板后流入U形冷却管道，再从出水管流出；(3)上下平行分布的W形分水器，分水器包括上层汇水器、下层分水器；每个W形分水器都采用一进多出的结构，包括一个W形板和与W形板相互垂直的40个DN12的管道；W形板和40个管道相互连通；W形板的压力等级与主进水管的压力等级一致；冷却水首先通过主进水管进入下层分水器中的W形板，下层分水器中40个管道分别与量热靶40根铜条栅板中的进水管连通，冷却水通过下层分水器中40个管道流入量热靶40根铜条栅板中的进水管，进而流入量热靶的40根铜条栅板中进行冷却；在下层分水器的W形板中设置圆形孔洞阵列，上层汇水器中40个管道穿过这些圆孔，分别与量热靶40根铜条栅板中的出水管连通，冷却水在量热靶40根铜条栅板中循环流通后通过40个出水管汇入上层汇水器的W形板中，冷却水在W形板中汇合后进入主出水管。