1.本发明涉及核电源技术领域，具体涉及托卡马克下偏滤器热管温差发电余热利用系统及工作方法。
背景技术：
2.实现受控热核反应，使人类掌握聚变能，是科学上的一个重大课题，相比于裂变反应堆，聚变堆能量高、更安全、更环保、效率高，原料取之不尽，期望一劳永逸地解决能源资源问题。因此中科院等离子体所研究的east聚变堆有着极其重要的研究价值，east作为我国自行设计研制的世界上第一个“全超导非圆截面托卡马克”核聚变实验装置，具有超高温、超低温、超大电流、超强磁场、超高真空的特点。目前研究中east聚变堆运行期间偏滤器内部热沉材料存储余热无法得到利用，使得这部分能量浪费，能源利用率降低。
技术实现要素：
3.为实现在east聚变堆内对于托卡马克装置内部偏滤器的余热进行充分利用，本发明提供了一种托卡马克下偏滤器热管温差发电余热利用系统及工作方法，能够满足对余热进行利用同时不干涉托卡马克装置内部部件工作的要求。
4.为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：
5.托卡马克下偏滤器热管温差发电余热利用系统，包括托卡马克下偏滤器基体1、偏滤器下靶板2、冷却水管3、热沉材料cucrzr4、常温热管5、静默基体6、温差发电静默片7和水套8；常温热管5蒸发段插入偏滤器下靶板内部的热沉材料cucrzr4中，冷凝段完全穿过静默基体6，静默基体6上布置温差发电静默片7，温差发电静默片7外部布置水套8，冷却水管3连通托卡马克下偏滤器基体1。
6.所述常温热管5采用毛细驱动热管、热虹吸管水平均匀排布，或采用平板热管上下均匀排布。
7.所述常温热管5内工作介质为水、甲苯或萘。
8.所述常温热管5蒸发段长度10cm，外部冷凝段长度15-20cm。
9.所述静默基体6的材料为铜、铝或铝合金。
10.所述温差发电静默片7对称布置在静默基体6的两侧或布置在静默基体6的单侧。
11.和现有技术相比较，本发明具备如下优点：
12.本发明中使用常温热管工作原理为工质自然循环，相比于非能动部件，安全性高；热管的蒸发段不穿出真空室，冷凝段直接在真空室内部连接温差发电器发电，通过导线将电带出east聚变堆，导线很细容易弯曲，容易避开和其他部件的干涉，加工难度降低，对于托卡马克装置内部部件工作不进行干涉；
13.本发明针对east聚变堆托卡马克装置内部偏滤器，提出一种热管温差发电余热利用系统工作方法，本发明结构紧凑，质量较轻，无运动部件，可对east下偏滤器的余热进行利用，提高能源利用效率。
附图说明
14.图1为托卡马克装置下偏滤器热管温差发电余热利用系统示意图。
具体实施方式
15.现结合实例、附图对本发明作进一步描述：
16.如图1所示，本发明一种托卡马克下偏滤器热管温差发电余热利用系统，包括托卡马克下偏滤器基体1、偏滤器下靶板2、冷却水管3、热沉材料cucrzr4、常温热管5、静默基体6、温差发电静默片7、水套8；常温热管5蒸发段插入偏滤器下靶板内部的热沉材料cucrzr4中，冷凝段完全穿过静默基体6，静默基体6上布置温差发电静默片7，温差发电静默片7外部布置水套8，冷却水管3连通托卡马克下偏滤器基体1。
17.作为本发明的优选实施方式，所述常温热管5采用毛细驱动热管、热虹吸管水平均匀排布，或采用平板热管上下均匀排布，这样，可以充分利用热沉材料cucrzr4中的余热，减少热量损失。
18.作为本发明的优选实施方式，所述常温热管5内工作介质为水，、甲苯或萘，这样，可以在满足工作温度要求的同时使热管迅速启动。
19.作为本发明的优选实施方式，所述常温热管5蒸发段长度10cm，外部冷凝段长度15-20cm这样，以配合下偏滤器基体1尺寸。
20.作为本发明的优选实施方式，所述静默基体6的材料为铜、铝或铝合金，这样，可以保证热量损失较小，同时温度传递较快。
21.作为本发明的优选实施方式，所述温差发电静默片7对称布置在静默基体6的两侧或布置在静默基体6的单侧，这样，可以根据需求灵活布置温差发电静默片，保证托卡马克的顺利运行。
22.本发明的工作原理为：east聚变堆处于运行状态时，等离子体打击至偏滤器下靶板2产生热负荷，绝大部分热量由冷却水管3中的冷却水导出，小部分余热存留在偏滤器下靶板2内部的热沉材料cucrzr4中，常温热管5的蒸发段吸收热沉材料cucrzr4内的余热并传递至常温热管5的冷凝段，静默基体6吸收常温热管5的冷凝段的热量并加热温差发电静默片7的热端，加热温差发电静默片7被水套8内的冷却水冷却，加热温差发电静默片7由于塞贝克效应产生电能。
技术特征：
1.托卡马克下偏滤器热管温差发电余热利用系统，其特征在于：包括托卡马克下偏滤器基体(1)、偏滤器下靶板(2)、冷却水管(3)、热沉材料cucrzr(4)、常温热管(5)、静默基体(6)、温差发电静默片(7)和水套(8)；常温热管(5)蒸发段插入偏滤器下靶板内部的热沉材料cucrzr(4)中，冷凝段完全穿过静默基体(6)，静默基体(6)上布置温差发电静默片(7)，温差发电静默片(7)外部布置水套(8)，冷却水管(3)连通托卡马克下偏滤器基体(1)。2.根据权利要求1所述的一种托卡马克下偏滤器热管温差发电余热利用系统，其特征在于：所述常温热管(5)采用毛细驱动热管、热虹吸管水平均匀排布，或采用平板热管上下均匀排布。3.根据权利要求1所述的一种托卡马克下偏滤器热管温差发电余热利用系统，其特征在于：所述常温热管(5)内工作介质为水、甲苯或萘。4.根据权利要求1所述的一种托卡马克下偏滤器热管温差发电余热利用系统，其特征在于：所述常温热管(5)蒸发段长度为10cm，冷凝段长度15-20cm。5.根据权利要求1所述的一种托卡马克下偏滤器热管温差发电余热利用系统，其特征在于：所述静默基体(6)的材料为铜、铝或铝合金。6.根据权利要求1所述的一种托卡马克下偏滤器热管温差发电余热利用系统，其特征在于：所述温差发电静默片(7)对称布置在静默基体(6)的两侧或布置在静默基体(6)的单侧。7.权利要求1至6任一项所述的托卡马克下偏滤器热管温差发电余热利用系统的工作方法，其特征在于：east聚变堆处于运行状态时，等离子体打击至偏滤器下靶板(2)产生热负荷，绝大部分热量由冷却水管(3)中的冷却水导出，小部分余热存留在偏滤器下靶板(2)内部的热沉材料cucrzr(4)中，常温热管(5)的蒸发段吸收热沉材料cucrzr(4)内的余热并传递至常温热管(5)的冷凝段，静默基体(6)吸收常温热管(5)的冷凝段的热量并加热温差发电静默片(7)的热端，加热的温差发电静默片(7)被水套(8)内的冷却水冷却，加热的温差发电静默片(7)由于塞贝克效应产生电能。
技术总结
本发明公开了一种托卡马克下偏滤器热管温差发电余热利用系统及工作方法，系统包括下偏滤器基体、偏滤器下靶板、热沉材料CuCrZr、常温热管、静默基体、温差发电静默片和水套。本发明结构紧凑、固有安全性高、系统简单、无运动部件，可对托卡马克装置下偏滤器的余热进行利用，提高能源利用效率。提高能源利用效率。提高能源利用效率。
技术研发人员：郭凯伦 张嘉睿 田智星 王成龙 张大林 田文喜 秋穗正 苏光辉
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2022/3/4
再多了解一些
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。