Патенты автора Захаренков Александр Валентинович (RU)

Изобретение относится к средству отвода тепла в термоядерных реакторах типа токамак. Система содержит поверхность 1 приема теплового потока и примыкающие к ней не менее двух слоев 2 сферических элементов 3, каналы охлаждающей воды 4, берущие начало от общего коллектора 5 и проходящие через сферические элементы 3 четных из слоев 2, считая от поверхности приема тепла 1, и оканчивающиеся форсунками 6 на выходе из сферического элемента 3 второго из слоев, поверхность 1 приема теплового потока совместно с кожухом 7 образует полость 8 сбора пара, соединенную с выходным патрубком отвода пара 9. Тепловой поток, излучаемый высокотемпературной плазмой, воспринимается поверхностью 1 и за счет теплопроводности нагревает сферические элементы 3 первого из слоев 2. Причем максимальную температуру имеют поверхность 1 приема теплового потока и сферические элементы 3 первого из слоев 2. Тепловой поток распределяется по сферическим элементам 3 за счет механизма теплопроводности по параллельному пути теплообмена. При подаче воды по каналам 4 происходит мгновенное вскипание воды в тонком слое контакта с горячей поверхностью. Процесс носит взрывной характер, при котором часть микрокапель отбрасывается от горячей поверхности и подхватывается потоком образовавшегося пара, часть микрокапель попадает на другой сферический элемент 3, где процессы повторяются. Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения стенок токамака. 1 ил.

Волоконно-оптический сенсор вещества относится к области технологий материалов, материаловедческих и аналитических исследований и позволяет расширить область применения, при этом упростить конструкцию и повысить чувствительность датчика, который содержит отрезок волоконно-оптического кабеля (1), на одном конце которого расположена объектная микролинза (2), а на противоположном его конце микролинза (3), на поверхности объектной микролинзы (2) нанесена пленка (4) с добавкой углеродных нанотрубок, при этом для осуществления процесса взятия проб датчик устанавливают на пластиковой бирке (5). Полученный технический результат обеспечивается за счет создания сигнала вторичного комбинационного рассеивания, его усиления в структуре углеродных нанотрубок и передачи усиленного сигнала в спектроанализатор. 1 ил.

Изобретение относится к охлаждаемой стенке реактора высокотемпературных процессов, к области металлургии, ракетному двигателестроению, системам аварийного охлаждения атомных реакторов и, в частности, диверторам, лимитерам и бланкетам термоядерных реакторов типа токамак. Охлаждаемая стенка реактора высокотемпературных процессов содержит поверхность приема теплового потока и прилегающую к ней теплопроводящую зону, группу форсунок, регулярную совокупность игольчатых элементов, расположенных на поверхности теплопроводящей зоны, с нанесенным слоем нанотрубок, образующих нанорельеф. Указанная группа форсунок расположена напротив теплопроводящей зоны, а каждая форсунка группы выполнена двухкомпонентной газо-водяной. К группе форсунок подведены трубопроводы подвода сжатого инертного газа и охлаждающей воды. Излучаемый тепловой поток воспринимается поверхностью приема теплового потока, нагревает теплопроводящую зону и регулярную совокупность игольчатых элементов с нанесенным слоем нанотрубок, создавая вторичный тепловой поток, навстречу которому направлен мелкодисперсный двухкомпонентный газ для создания мелкодисперсной водяной «пыли». Техническим результатом является повышение теплоотдачи от корпуса высокотемпературного реактора путем того, что вода в микрокаплях за счет теплового потока с нанорельефа сразу превращается в пар, минуя фазу нагрева. 2 ил.

Изобретение относится к охлаждаемой стенке токамака. Стенка содержит поверхность приема теплового потока [1] и прилегающую к ней теплопроводящую зону [2], совместно с кожухом [3] образующую полость сбора пара, игольчатые теплопроводящие элементы [4], расположенные перпендикулярно теплопроводящей зоне [2] и имеющие с ней тепловой контакт. Игольчатые теплопроводящие элементы [4] образуют ряды. Все четные элементы в четном ряду выполнены полыми [5] и в нижней части имеют струйные распрыскиватели [6], а в верхней части полые элементы [5] соединены индивидуальными трубопроводами [7] с групповым трубопроводом [8] подачи воды. Тепловой поток, излучаемый высокотемпературной плазмой, воспринимается поверхностью приема теплового потока 1 и за счет теплопроводности материала теплопроводящей зоны 2 нагревает игольчатые теплопроводящие элементы 4 в кожухе 3, в том числе и полые элементы 5, к которым через индивидуальные трубопроводы 7 из группового трубопровода 8 подается вода. Перпендикулярное расположение игольчатых тепловыделяющих 4 и полых элементов 5 повышает эффективность отвода тепла от поверхности приема теплового потока 1. При этом максимальную температуру имеют поверхность приема теплового потока 1 и теплопроводяшая зона 2. Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения стенок токамаков с высокой интенсивностью излучаемого теплового потока. 4 ил.

Изобретение относится к термоядерному реактору. Реактор содержит вакуумную камеру, каналы подачи газообразных реагентов в камеру, входной и выходной коллекторы охлаждающего камеру теплоносителя. Камера выполнена в виде полого цилиндра, внутренняя поверхность которого покрыта пористым материалом, смачиваемым расплавленным литием и образующая цилиндрический отражатель, в стенке полого цилиндра выполнены продольные каналы для охлаждающего теплоносителя, подаваемого с помощью входного коллектора и отводимого с помощью выходного коллектора. Входной и выходной коллекторы выполнены со скользящими уплотнениями по торцевым сторонам вакуумной камеры, по оси торцевых сторон выполнены скользящие и изолированные металлические вводы каналов подачи газообразных реагентов, к которым прикладывается постоянное напряжение, вызывающее пробой газового наполнения камеры и формирование первичного плазменного шнура. С внешней стороны вакуумной камеры размещены СВЧ-излучатели, осуществляющие разогрев лития в пористом материале на внутренней поверхности вакуумной камеры, и магнитные системы, линии магнитного поля которых проникают внутрь вакуумной камеры и формируют воздействие на плазменный шнур в сторону оси цилиндрической вакуумной камеры, опирающейся на роликовые подшипники, обеспечивающие вращение камеры. Техническим результатом является регулирование тепловой мощности реактора, повышение стабильности плазменного шнура и увеличение его температуры. 3 ил.

Лимитер // 2687292
Изобретение относится к оборудованию для оснащения термоядерных реакторов типа токамак. Лимитер содержит емкость 1, заполненную литием 2 и имеющую тепловой контакт с оммическим или СВЧ-нагревателями 3, кольцо 4, зафиксированное вращающимися опорами 5, неподвижно закрепленными на корпусе токамака, внутренняя поверхность кольца 4 выстлана пористым материалом 6, смачиваемым расплавленным литием, а нижняя часть кольца 4 погружена в литий в емкости 1, через зубчатое зацепление 7 кольцо 4 приводится во вращение электродвигателем 8, емкость 1 имеет входящий и выходящий трубопроводы 9 и 10 для расплавленного лития. Пористый материал 6 на внутренней поверхности кольца 4, пропитанный расплавленным литием, образует литиевый отражатель, возвращающий тепловое излучение плазме 11, находящейся в фокусе отражателя. Перед началом рабочего цикла реактора включаются нагреватели 3, осуществляющие разогрев лития 2 в емкости 1 до температуры его плавления. При полном расплавлении лития 2 в емкости 1 при помощи электродвигателя 8 кольцо 4 приводится во вращение и расплавленный литий в жидком состоянии всасывается из емкости 1 в пористый материал 6, которым покрыта внутренняя поверхность кольца 4. Техническим результатом является повышение устойчивости плазменного шнура при уменьшении потерь от излучения и повышении чистоты газового состава плазмы. 2 ил.

Изобретение относится к металлургии, ракетному двигателестроению, системам аварийного охлаждения атомных реакторов и, в частности, диверторам, лимитерам и бланкетам термоядерных реакторов типа токамак. Охлаждаемая стенка токамака содержит поверхность приема теплового потока и прилегающую к ней теплопроводящую зону, внутри которой расположена группа форсунок, причем каждая форсунка содержит камеру с осевым отверстием, соединенную с каналом подвода охлаждающей жидкости. В каждой форсунке выполнено сопло, расположенное соосно осевому отверстию. На внутренней поверхности сопла выполнено оребрение. Со стороны сопел установлен кожух для сбора пара. Технический результат заключается в повышении эффективности охлаждения стенок камер с высокой интенсивностью теплового потока из центра камер на периферию. 2 ил.
Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам преобразования электрической энергии в тепловую. Трубчатый электронагреватель содержит внешнюю трубчатую оболочку (1), центральный токопроводящий электрод (2), герметизирующий фланец (3) с электрически изолированным от трубчатой оболочки выводом (4) центрального токопроводящего электрода, тепловыделяющий элемент (5) в виде скрученного вокруг оси центрального токопроводящего электрода металлического листа, образующего в разрезе неплотную спираль, пространство между витками которой заполнено порошковым диэлектриком (6). К выводу присоединяется питающий проводник с линейным потенциалом. Трубчатая оболочка через герметизирующий фланец заземляется (N). В этом случае через тепловыделяющий элемент 3 протекает ток и в нем происходит выделение тепла. При этом по длине спирального тепловыделяющего элемента происходит падение напряжения, пропорциональное длине участка. Изобретение позволяет повысить ресурс и эксплуатационную надежность нагревателя. 2 ил.

Изобретение относится к хранению отработанного ядерного топлива (ОЯТ). Хранилище содержит бассейн 1 с водой, в боковых стенках которого выполнены возвратные охлаждающие трубы 2. На дне бассейна 1 уложены полые диски 3 с перфорацией микроотверстиями в верхней поверхности дисков и конусным посадочным местом в центре дисков 3, к которым подведен трубопровод 4 с сжатым воздухом. Над полыми дисками 3 расположены скрепленные между собой цилиндрические пеналы 5 с отверстиями 6 для пропуска воды в нижней части пеналов 5, в цилиндрические пеналы 5 размещают тепловыделяющие сборки 7. Вода в бассейне 1 полностью накрывает тепловыделяющие сборки 7 и верхние отверстия возвратных охлаждающих труб 2. Загрузочный механизм по координатам центров цилиндрических пеналов 5 осуществляет позиционирование захвата и производит загрузку тепловыделяющей сборки 7 в выбранный цилиндрический пенал 5. Стенки цилиндрических пеналов 5 скреплены между собой и образуют пространственную сотовую структуру. Технический результат - повышение эффективности использования объема бассейна за счет увеличения плотности хранения ОЯТ, а также снижение количества воды в бассейне, приходящегося на единицу веса хранящегося ОЯТ. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для нехимического разделения газов или их изотопов и может быть использовано в экспериментальных или промышленных сепараторах газов. Термодиффузионная колонна содержит корпус, нагретую и холодную поверхности, выполненные в виде плоскостей, регулирующий винт, закрепленный на нагретой поверхности с возможностью вращения, и неподвижную гайку, закрепленную в корпусе. Нагретая поверхность посредством винта контактирует с неподвижной гайкой с возможностью перемещения в направлении холодной поверхности. Изобретение обеспечивает возможность регулирования расстояния между нагретой и холодной поверхностями при изменяющейся концентрации разделяемых газов и повышение выхода разделяемых газов. 3 ил.

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к конструкциям стержневых тепловыделяющих элементов (твэлов), предполагающих наличие в своем составе устройств и средств для интенсификации теплообмена с поверхности твэла, и может быть использовано, в частности, в действующих реакторах водо-водяного типа с тепловой мощностью более 2600 МВт (например, ВВЭР-1000) или в реакторах с аналогичными особенностями в конструкции твэлов. Технический результат - повышение теплоотдачи с поверхности твэлов при минимальном увеличении гидравлического сопротивления, характерного для гладкой поверхности твэлов. Для целей перемешивания и турбулизации потока теплоносителя интенсификатор теплоотдачи выполнен в виде спиральной навивки металлической ленты на внешнюю поверхность стержневого тепловыделяющего элемента. При этом металлическая лента закручена относительно собственной продольной оси. 2 ил.

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к конструкциям стержневых тепловыделяющих элементов (твэлов) Тепловыделяющий элемент содержит топливные таблетки 1, заключенные в трубчатую оболочку 2 и подпираемые с двух концов фиксирующими и компенсирующими пружинами. Топливные таблетки 1 в трубчатой оболочке 2 с двух сторон герметизированы пробками, в трубчатой оболочке выполнены микроканалы 3, имеющие входы 4 и выходы 5 для теплоносителя, причем по оси выхода микроканала 3 расположена косая перегородка 6, которая отражает в сторону паровой выброс 7 из микроканала 3, вход микроканала 3 имеет срез, перпендикулярный интегральному вектору скорости потока 8 теплоносителя. Технический результат - улучшение теплоотдачи с поверхности твэлов при минимальном увеличении гидравлического сопротивления, характерного для гладкой поверхности твэлов. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и позволяет повысить ресурс и эксплуатационную надежность трубчатого нагревателя. Трубчатый электронагреватель содержит тепловыделяющий элемент 1, например, в виде токопроводящей спирали, расположенный внутри защитной металлической оболочки 2, имеющей внешнее поперечное оребрение 3, на концах металлической оболочки 2 выполнены герметизированные токоподводы 4, присоединенные к выводам токопроводящей спирали, пористые керамические шайбы 5, имеющие каплевидную форму, во внутреннем отверстии которых размещен тепловыделяющий элемент 1, а по внешнему обводу шайбы заключены в защитную металлическую оболочку 2, пористые керамические шайбы имеют переменную по высоте толщину, от полностью закрывающей тепловыделяющий элемент 1 до минимальной в верхней части, внутренняя полость трубчатого электронагревателя, включая поры керамических шайб, частично заполнена жидкостью. При подаче напряжения на токоподводы 4, присоединенные к выводам токопроводящей спирали, ее температура повышается, поскольку теплопроводность пористых керамических шайб 5 невелика, нагрев спирали тепловыделяющего элемента 1 происходит быстро, однако температура защитной оболочки 2 и оребрения 3 определяется температурой внешнего теплоносителя. Так как внутренняя полость нагревателя и поры шайб заполнены жидкостью, то при определенной температуре эта жидкость закипает, пар через поры попадает в пространство между пористыми шайбами 5, где конденсируется на внутренней поверхности защитной оболочки 2, отдавая ей запасенную теплоту парообразования. Сконденсировавшийся пар в виде жидкости попадает на поверхность пористых шайб 5 и за счет эффекта капиллярности впитывается внутрь шайб 5, опускаясь к нагретой спирали, где вновь закипает, запасая теплоту парообразования и замыкая тем самым цикл теплопереноса и контур циркуляции. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам преобразования электрической энергии в тепловую, выполненным в виде прямолинейных или изогнутых трубчатых элементов, используемых, в частности, в конструкциях термокомпрессоров, обеспечивающих необходимое давление в контуре циркуляции теплоносителя АЭС, и позволяет повысить ресурс и эксплуатационную надежность нагревателя. Электронагреватель содержит защитную металлическую оболочку 1, отделенную от нагревательной спирали 2 слоем 3 порошкового электроизолирующего материала, токоподвод 4, отделенный от защитной металлической оболочки изолирующим элементом 5, и фланец 6, имеющий механическое и электрическое соединение с защитной металлической оболочкой 1, слой порошкового электроизолирующего материала 3 имеет переменную по длине нагревательной спирали толщину, линейно уменьшающуюся от толщины, обеспечивающей электрическую прочность слоя порошкового электроизолирующего материала при амплитудном значении напряжения питания, до нулевой на противоположном конце нагревательной спирали. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам преобразования электрической энергии в тепловую, и позволяет повысить ресурс и эксплуатационную надежность трубчатого нагревателя за счет увеличения теплопроводности в направлении от тепловыделяющего элемента к поверхности теплообмена с внешним теплоносителем. Трубчатый электронагреватель содержит защитную металлическую оболочку 1 с фланцевым уплотнением 2 и подсоединительный элемент 3 для подвода питающего напряжения, диэлектрические шайбы 4, внутренняя и внешняя цилиндрические поверхности 5 и 6 металлизированы, а плоские цилиндрические поверхности покрыты резистивным слоем 7 с возрастающим сопротивлением в радиальном направлении, резистивный слой 7 имеет электрический контакт с металлизацией на внутренней цилиндрической поверхности 5 и внешней цилиндрической поверхности 6 шайб 4, металлизация на внутренней цилиндрической поверхности 5 шайб имеет электрический контакт с внутренним трубчатым токоподводом 8, металлизация на внешней цилиндрической поверхности 6 шайб имеет электрический контакт с оболочкой 1. Электронагреватель монтируется в емкость с нагреваемой жидкостью таким образом, чтобы защитная металлическая оболочка 1 и сама емкость были заземлены, что соответствует требованиям Правил устройства электроустановок (ПУЭ). При подаче питающего напряжения на подсоединительный элемент 3 от сети, выполненной по схеме «с глухозаземленной нейтралью», это напряжение через внутренний трубчатый токоподвод 8 оказывается приложенным к резистивному слою 7 всех диэлектрических шайб, где происходит тепловыделение. 3 ил.

Изобретение относится к ядерной технике, а именно к конструкции сборок (ТВС) тепловыделяющих элементов (твэлов), в частности для высокоэнергонапряженных активных зон исследовательских реакторов, и может быть использовано как в водоводяных реакторах, так и в парогенерирующих установках с ядерным топливом. В тепловыделяющей сборке слоями уложены тороидальные твэлы, расположенные в слоях таким образом, чтобы они вписывались в шестигранник поперечного сечения сборки. При этом вертикальные оси симметрии тороидальных твэлов предыдущего и последующих слоев смещены относительно осей симметрии тороидальных твэлов среднего слоя. Каждый тороидальный твэл имеет пазы на верхней и нижней поверхностях в местах пересечения проекций твэлов предыдущего и последующего слоев, и в столбе тороидальных твэлов пазы на верхней поверхности тороидального твэла совмещаются с пазами на нижней поверхности тороидального твэла последующего слоя, образуя жесткое соединение слоев. Высота тороидального твэла в сборке уменьшается снизу вверх пропорционально скорости движения теплоносителя. Технический результат заключается в улучшении теплоотдачи твэлов за счет турбулизации потока теплоносителя и выравнивании поля температур в поперечном сечении ТВС за счет поперечного перемешивания теплоносителя, исключении режимов пленочного кипения. 3 з.п.флы, 5 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в теплогенерирующих устройствах, например в ядерных энергетических установках. В способе теплосъема с поверхности тепловыделяющих элементов, заключающемся в том, что теплоноситель подают на теплоотдающую поверхность теплопередающего устройства и закручивают его, теплоноситель дополнительно закручивают относительно оси, лежащей под углом к продольной оси основного закрученного потока. Технический результат заключается в повышении интенсивности теплосъема за счет взаимодействия вихрей с теплоотдающей поверхностью, что приводит к интенсивному тепломассообмену между ядром потока и пристенным слоем. 1 ил.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано в системах контроля технологических процессов

Изобретение относится к ядерной технике, а более конкретно к технологическим испарительно-пароперегревательным каналам прямоточного водо-водяного ядерного реактора, и позволяет расширить функциональные возможности путем интенсификации теплообмена и повысить стабильность работы канала

Изобретение относится к области ядерной техники

Изобретение относится к области расходометрии и может быть использовано для определения расхода жидкости, например, в ядерных энергетических установках

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в устройствах для нагрева воды, например в ядерных энергетических установках

 


Наверх