專利名稱:大電流引電絕緣密封裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于模塊式球床高溫氣冷堆實驗設備范圍，特別涉及一種大電流引電絕緣密封裝置。
背景技術：
清華大學核研院研制開發(fā)的10MW高溫氣冷堆是目前世界上第一座模塊式球床高溫氣冷堆的實驗堆。10MW高溫氣冷實驗堆中蒸汽發(fā)生器管內(nèi)流體的不穩(wěn)定流動不僅會引起蒸發(fā)器傳熱惡化，而且還不能為汽輪機提供穩(wěn)定的熱工參數(shù)，甚至會危及反應堆的安全運行。所以，必須進行蒸發(fā)器兩相流穩(wěn)定性驗證實驗，為高溫堆運行參數(shù)的選擇和安全分析提供實驗依據(jù)。清華大學先進反應堆工程與安全教育部重點實驗室進行的與高溫堆相關的和其他重要實驗中的高溫氦氣是用電加熱法獲得的。其中貫穿電加熱器壓力殼電極的電載流量約5000A，大直徑電極貫穿件的密封與絕緣是一項關鍵技術。高溫堆氦回路模擬實驗研究中存在大直徑電極貫穿件的密封絕緣問題，同時在涉及高溫、高壓系統(tǒng)的內(nèi)部加熱，有毒氣體的加熱，高滲透性氣體的加熱等場合也存在密封與絕緣問題，因此發(fā)明的技術應用廣泛。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，而提供一種大電流引電絕緣密封裝置，由密封殼體、大電流引電組件、法蘭和壓緊螺母組成，其特征在于，所述密封殼體由細殼體6插入粗殼體11焊接而成；引電極5兩頭各設置一擋片，在引電極5兩頭分別套上絕緣體4、纏繞墊片3、擋圈2，再用壓緊螺母1壓緊組成一個大電流引電組件；將該大電流引電組件插入細殼體6內(nèi)，兩個纏繞墊片3分別與細殼體6兩端焊接，形成真空室9；在粗殼體11的一端外圓周密封焊接連接盤16，通過螺栓和密封圈17和法蘭12連接形成高壓室10。
所述法蘭12上封接有引壓管13、加熱元件14和充氣管15。
所述細殼體6的外圓周上安裝有截止閥7和壓力表8。
所述絕緣體4為可加工陶瓷。
所述纏繞墊片3為柔性石墨纏繞墊。
所述柔性石墨纏繞墊在500℃，6MPa工作條件下，其泄漏率低于5.6×10-6Pa.m3/s。
所述細殼體與粗殼體的焊接、纏繞墊片與細殼體兩端的焊接為密封焊接。
所述大電流引電組件通過陶瓷墊片進行絕緣。
本發(fā)明的有益效果是針對電極貫穿件的密封與絕緣問題而設計了大電流引電絕緣密封裝置，克服了大直徑電極貫穿件的密封與絕緣問題，使得各項相關重要實驗得以順利進行。本發(fā)明起到了雙重的效果，第一，通過裝置上壓力表監(jiān)測裝置內(nèi)壓力上升率則可反映出與電加熱器壓力殼相連的絕緣密封結構泄漏率水平，為及時進行檢修提供了有力的保證。第二減小了與電加熱器壓力殼相連的絕緣密封結構的壓差更利于密封，由于裝置內(nèi)的壓力高于大氣，提高了與大氣相連端絕緣密封結構的密封效果。



圖1是大電流引電絕緣密封裝置結構圖。
具體實施方式
本發(fā)明提供一種大電流引電絕緣密封裝置，由密封殼體、大電流引電組件、法蘭和壓緊螺母組成。在圖1所示的大電流引電絕緣密封裝置結構圖中。密封殼體由細殼體6插入粗殼體11焊接而成；引電極5兩頭各設置一擋片，在引電極5兩頭分別套上絕緣體4、纏繞墊片3、擋圈2，再用壓緊螺母1壓緊組成一個大電流引電組件；將該大電流引電組件插入細殼體6內(nèi)，兩個纏繞墊片3分別與細殼體6兩端焊接，形成真空室9，細殼體6的外圓周上安裝有截止閥7和壓力表8；截止閥7可連接真空系統(tǒng)，在粗殼體11的一端外圓周密封焊接連接盤16，通過螺栓和密封圈17和法蘭12連接形成高壓室10。法蘭12上封接有引壓管13、加熱元件14和充氣管15。上所述細殼體與粗殼體的焊接、纏繞墊片與細殼體兩端的焊接為密封焊接。所述大電流引電組件通過陶瓷墊片進行絕緣。
如圖1所示。其中絕緣體的材料選用為可加工陶瓷，它具有很好的絕緣性能，可以機械加工，具有較大的抗壓強度，而且在高溫下不變形，不氧化，抗熱沖擊性能好。絕緣體將殼體與引電極隔開，密封墊片為柔性石墨纏繞墊，它可以在500℃，6Mpa下工作，其泄漏率低于5.6×10-6Pa.m3/s。裝置內(nèi)還可以充上氣壓，使得裝置內(nèi)的壓力低于電加熱器壓力殼內(nèi)的壓力，高壓室的目的是提供壓力補償，以減小與高壓容器部分的差壓，甚至高于高壓容器的壓力，以防止泄漏。真空室的目的有兩個，在系統(tǒng)投入工作前將真空室抽成真空，通過壓力表的讀數(shù)指示壓力，以判斷組件的密封是否完好；此外，在系統(tǒng)正常工作期間，真空室內(nèi)沖入氣體，壓力與高壓室相等，有利于防止氣體泄漏。
本發(fā)明的主要特點是絕緣材料、密封墊片的選擇，以及可以在裝置內(nèi)充壓。這樣既可以滿足大電流的要求，又可以同時滿足氣體密封的要求。
權利要求
1.一種大電流引電絕緣密封裝置，由密封殼體、大電流引電組件、法蘭和壓緊螺母組成，其特征在于，所述密封殼體由細殼體(6)插入粗殼體(11)焊接而成；引電極(5)兩頭各設置一擋片，在引電極(5)兩頭分別套上絕緣體(4)、纏繞墊片(3)、擋圈(2)，再用壓緊螺母(1)壓緊組成一個大電流引電組件；將該大電流引電組件插入細殼體(6)內(nèi)，兩個纏繞墊片(3)分別與細殼體(6)兩端焊接，形成真空室(9)；在粗殼體(11)的一端外圓周密封焊接連接盤(16)，通過螺栓和密封圈(17)和法蘭(12)連接形成高壓室(10)。
2.根據(jù)權利要求
1所述大電流引電絕緣密封裝置，其特征在于，所述法蘭(12)上封接有引壓管(13)、加熱元件(14)和充氣管(15)。
3.根據(jù)權利要求
1所述大電流引電絕緣密封裝置，其特征在于，所述細殼體(6)的外圓周上安裝有截止閥(7)和壓力表(8)。
4.根據(jù)權利要求
1所述大電流引電絕緣密封裝置，其特征在于，所述絕緣體(4)為可加工陶瓷。
5.根據(jù)權利要求
1所述大電流引電絕緣密封裝置，其特征在于，所述纏繞墊片(3)為柔性石墨纏繞墊。
6.根據(jù)權利要求
1所述大電流引電絕緣密封裝置，其特征在于，所述柔性石墨纏繞墊在500℃，6MPa工作條件下，其泄漏率低于5.6×10-6Pa.m3/s。
7.根據(jù)權利要求
1所述大電流引電絕緣密封裝置，其特征在于，所述細殼體與粗殼體的焊接、纏繞墊片與細殼體兩端的焊接為密封焊接。
8.根據(jù)權利要求
1所述大電流引電絕緣密封裝置，其特征在于，所述大電流引電組件通過陶瓷墊片進行絕緣。
專利摘要
本發(fā)明屬于模塊式球床高溫氣冷堆實驗設備范圍，特別涉及一種大電流引電絕緣密封裝置。由密封殼體、大電流引電組件、法蘭和壓緊螺母組成，所述密封殼體由細殼體插入粗殼體焊接而成；引電極兩頭設置擋片，兩頭分別套上絕緣體、纏繞墊片、擋圈，再用壓緊螺母壓緊組成一個大電流引電組件；將該大電流引電組件插入細殼體內(nèi)，兩個纏繞墊片分別與細殼體兩端焊接，形成真空室；在粗殼體的一端外圓周密封焊接連接盤，通過螺栓和密封圈和法蘭連接形成高壓室大電流引電絕緣密封裝置，克服了大直徑電極貫穿件的密封與絕緣問題，使得各項相關重要實驗得以順利進行，本發(fā)明起到了雙重的效果。
文檔編號G21C13/00GKCN1937096SQ200610113531
公開日2007年3月28日 申請日期2006年9月29日
發(fā)明者劉志勇, 楊星團, 李軍, 姜勝耀, 李勝強 申請人:清華大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan