大电流引电绝缘密封装置的制作方法

专利名称:大电流引电绝缘密封装置的制作方法
技术领域：
本发明属于模块式球床高温气冷堆实验设备范围，特别涉及一种大电流引电绝缘密封装置。
背景技术：
清华大学核研院研制开发的10MW高温气冷堆是目前世界上第一座模块式球床高温气冷堆的实验堆。10MW高温气冷实验堆中蒸汽发生器管内流体的不稳定流动不仅会引起蒸发器传热恶化，而且还不能为汽轮机提供稳定的热工参数，甚至会危及反应堆的安全运行。所以，必须进行蒸发器两相流稳定性验证实验，为高温堆运行参数的选择和安全分析提供实验依据。清华大学先进反应堆工程与安全教育部重点实验室进行的与高温堆相关的和其他重要实验中的高温氦气是用电加热法获得的。其中贯穿电加热器压力壳电极的电载流量约5000A，大直径电极贯穿件的密封与绝缘是一项关键技术。高温堆氦回路模拟实验研究中存在大直径电极贯穿件的密封绝缘问题，同时在涉及高温、高压系统的内部加热，有毒气体的加热，高渗透性气体的加热等场合也存在密封与绝缘问题，因此发明的技术应用广泛。

发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种大电流引电绝缘密封装置，由密封壳体、大电流引电组件、法兰和压紧螺母组成，其特征在于，所述密封壳体由细壳体6插入粗壳体11焊接而成；引电极5两头各设置一挡片，在引电极5两头分别套上绝缘体4、缠绕垫片3、挡圈2，再用压紧螺母1压紧组成一个大电流引电组件；将该大电流引电组件插入细壳体6内，两个缠绕垫片3分别与细壳体6两端焊接，形成真空室9；在粗壳体11的一端外圆周密封焊接连接盘16，通过螺栓和密封圈17和法兰12连接形成高压室10。
所述法兰12上封接有引压管13、加热元件14和充气管15。
所述细壳体6的外圆周上安装有截止阀7和压力表8。
所述绝缘体4为可加工陶瓷。
所述缠绕垫片3为柔性石墨缠绕垫。
所述柔性石墨缠绕垫在500℃，6MPa工作条件下，其泄漏率低于5.6×10-6Pa.m3/s。
所述细壳体与粗壳体的焊接、缠绕垫片与细壳体两端的焊接为密封焊接。
所述大电流引电组件通过陶瓷垫片进行绝缘。
本发明的有益效果是针对电极贯穿件的密封与绝缘问题而设计了大电流引电绝缘密封装置，克服了大直径电极贯穿件的密封与绝缘问题，使得各项相关重要实验得以顺利进行。本发明起到了双重的效果，第一，通过装置上压力表监测装置内压力上升率则可反映出与电加热器压力壳相连的绝缘密封结构泄漏率水平，为及时进行检修提供了有力的保证。第二减小了与电加热器压力壳相连的绝缘密封结构的压差更利于密封，由于装置内的压力高于大气，提高了与大气相连端绝缘密封结构的密封效果。



图1是大电流引电绝缘密封装置结构图。
具体实施方式
本发明提供一种大电流引电绝缘密封装置，由密封壳体、大电流引电组件、法兰和压紧螺母组成。在图1所示的大电流引电绝缘密封装置结构图中。密封壳体由细壳体6插入粗壳体11焊接而成；引电极5两头各设置一挡片，在引电极5两头分别套上绝缘体4、缠绕垫片3、挡圈2，再用压紧螺母1压紧组成一个大电流引电组件；将该大电流引电组件插入细壳体6内，两个缠绕垫片3分别与细壳体6两端焊接，形成真空室9，细壳体6的外圆周上安装有截止阀7和压力表8；截止阀7可连接真空系统，在粗壳体11的一端外圆周密封焊接连接盘16，通过螺栓和密封圈17和法兰12连接形成高压室10。法兰12上封接有引压管13、加热元件14和充气管15。上所述细壳体与粗壳体的焊接、缠绕垫片与细壳体两端的焊接为密封焊接。所述大电流引电组件通过陶瓷垫片进行绝缘。
如图1所示。其中绝缘体的材料选用为可加工陶瓷，它具有很好的绝缘性能，可以机械加工，具有较大的抗压强度，而且在高温下不变形，不氧化，抗热冲击性能好。绝缘体将壳体与引电极隔开，密封垫片为柔性石墨缠绕垫，它可以在500℃，6Mpa下工作，其泄漏率低于5.6×10-6Pa.m3/s。装置内还可以充上气压，使得装置内的压力低于电加热器压力壳内的压力，高压室的目的是提供压力补偿，以减小与高压容器部分的差压，甚至高于高压容器的压力，以防止泄漏。真空室的目的有两个，在系统投入工作前将真空室抽成真空，通过压力表的读数指示压力，以判断组件的密封是否完好；此外，在系统正常工作期间，真空室内冲入气体，压力与高压室相等，有利于防止气体泄漏。
本发明的主要特点是绝缘材料、密封垫片的选择，以及可以在装置内充压。这样既可以满足大电流的要求，又可以同时满足气体密封的要求。
权利要求
1.一种大电流引电绝缘密封装置，由密封壳体、大电流引电组件、法兰和压紧螺母组成，其特征在于，所述密封壳体由细壳体(6)插入粗壳体(11)焊接而成；引电极(5)两头各设置一挡片，在引电极(5)两头分别套上绝缘体(4)、缠绕垫片(3)、挡圈(2)，再用压紧螺母(1)压紧组成一个大电流引电组件；将该大电流引电组件插入细壳体(6)内，两个缠绕垫片(3)分别与细壳体(6)两端焊接，形成真空室(9)；在粗壳体(11)的一端外圆周密封焊接连接盘(16)，通过螺栓和密封圈(17)和法兰(12)连接形成高压室(10)。
2.根据权利要求
1所述大电流引电绝缘密封装置，其特征在于，所述法兰(12)上封接有引压管(13)、加热元件(14)和充气管(15)。
3.根据权利要求
1所述大电流引电绝缘密封装置，其特征在于，所述细壳体(6)的外圆周上安装有截止阀(7)和压力表(8)。
4.根据权利要求
1所述大电流引电绝缘密封装置，其特征在于，所述绝缘体(4)为可加工陶瓷。
5.根据权利要求
1所述大电流引电绝缘密封装置，其特征在于，所述缠绕垫片(3)为柔性石墨缠绕垫。
6.根据权利要求
1所述大电流引电绝缘密封装置，其特征在于，所述柔性石墨缠绕垫在500℃，6MPa工作条件下，其泄漏率低于5.6×10-6Pa.m3/s。
7.根据权利要求
1所述大电流引电绝缘密封装置，其特征在于，所述细壳体与粗壳体的焊接、缠绕垫片与细壳体两端的焊接为密封焊接。
8.根据权利要求
1所述大电流引电绝缘密封装置，其特征在于，所述大电流引电组件通过陶瓷垫片进行绝缘。
专利摘要
本发明属于模块式球床高温气冷堆实验设备范围，特别涉及一种大电流引电绝缘密封装置。由密封壳体、大电流引电组件、法兰和压紧螺母组成，所述密封壳体由细壳体插入粗壳体焊接而成；引电极两头设置挡片，两头分别套上绝缘体、缠绕垫片、挡圈，再用压紧螺母压紧组成一个大电流引电组件；将该大电流引电组件插入细壳体内，两个缠绕垫片分别与细壳体两端焊接，形成真空室；在粗壳体的一端外圆周密封焊接连接盘，通过螺栓和密封圈和法兰连接形成高压室大电流引电绝缘密封装置，克服了大直径电极贯穿件的密封与绝缘问题，使得各项相关重要实验得以顺利进行，本发明起到了双重的效果。
文档编号G21C13/00GKCN1937096SQ200610113531
公开日2007年3月28日 申请日期2006年9月29日
发明者刘志勇, 杨星团, 李军, 姜胜耀, 李胜强 申请人:清华大学