RU2014147940A

RU2014147940A - Электрогенерирующая сборка термоэмиссионного реактора-преобразователя (варианты)

Info

Publication number: RU2014147940A
Application number: RU2014147940A
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Корнилов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Priority date: 2014-11-27
Filing date: 2014-11-27
Publication date: 2016-06-20
Also published as: RU2595261C2

Abstract

1. Электрогенерирующая сборка термоэмиссионного реактора-преобразователя, состоящая из последовательно соединенных электрогенерирующих элементов, с цилиндрическими электродами - цилиндрическим эмиттером и цилиндрическим коллектором - разделенными коаксиальным межэлектродным зазором величиной δ, каждый из которых содержит вентилируемый топливно-эмиттерный узел, включающий топливный материал на основе диоксида урана, заключенный в оболочку, причем оболочка состоит из цилиндрического эмиттера длиной L и двух плоских торцевых крышек, в первую торцевую крышку выведено газоотводное устройство, выполненное в виде центральной трубки, а вторая торцевая крышка соединена с коммутационной перемычкой, электрически коммутирующей цилиндрический эмиттер с цилиндрическим коллектором, выполненным в виде трубки с внешним диаметром D, являющимся цилиндрическим коллектором термоэмиссионного преобразователя соседнего электрогенерирующего элемента, отличающаяся тем, что в пространстве размещения коммутационной перемычки, между первой торцевой крышкой одного электрогенерирующего элемента и второй торцевой крышкой соседнего электрогенерирующего элемента, расположенными на расстоянии Η<L, установлен цилиндрический стакан, выполненный из того же материала, что и трубка цилиндрического коллектора электрогенерирующего элемента, причем дно цилиндрического стакана, находящееся в контакте с трубкой цилиндрического коллектора, выполнено ввиде плоского кругового кольца с внешним диаметром D, внутренним диаметром d и толщиной h, причем круговое кольцо установлено параллельно плоскости первой торцевой крышки, образуя меж

Claims

1. Электрогенерирующая сборка термоэмиссионного реактора-преобразователя, состоящая из последовательно соединенных электрогенерирующих элементов, с цилиндрическими электродами - цилиндрическим эмиттером и цилиндрическим коллектором - разделенными коаксиальным межэлектродным зазором величиной δ_МЭЗ, каждый из которых содержит вентилируемый топливно-эмиттерный узел, включающий топливный материал на основе диоксида урана, заключенный в оболочку, причем оболочка состоит из цилиндрического эмиттера длиной L и двух плоских торцевых крышек, в первую торцевую крышку выведено газоотводное устройство, выполненное в виде центральной трубки, а вторая торцевая крышка соединена с коммутационной перемычкой, электрически коммутирующей цилиндрический эмиттер с цилиндрическим коллектором, выполненным в виде трубки с внешним диаметром D, являющимся цилиндрическим коллектором термоэмиссионного преобразователя соседнего электрогенерирующего элемента, отличающаяся тем, что в пространстве размещения коммутационной перемычки, между первой торцевой крышкой одного электрогенерирующего элемента и второй торцевой крышкой соседнего электрогенерирующего элемента, расположенными на расстоянии Η<L, установлен цилиндрический стакан, выполненный из того же материала, что и трубка цилиндрического коллектора электрогенерирующего элемента, причем дно цилиндрического стакана, находящееся в контакте с трубкой цилиндрического коллектора, выполнено в

виде плоского кругового кольца с внешним диаметром D, внутренним диаметром d и толщиной h_K, причем круговое кольцо установлено параллельно плоскости первой торцевой крышки, образуя между ними плоский межэлектродный зазор величиной δ≤δ_МЭЗ, а боковая стенка цилиндрического стакана, обращенная в сторону пространства размещения коммутационной перемычки и находящаяся с ней в контакте, выполнена в виде прямого кругового цилиндра высотой 1_СТ<Η с внешним диаметром D и толщиной стенки h, равной толщине трубки цилиндрического коллектора, причем соосно с центральной трубкой газоотводного устройства в пространстве размещения коммутационной перемычки установлен предохранительный элемент, соединенный с первой торцевой крышкой и проходящий через отверстие диаметром d упомянутого плоского кругового кольца, предохранительный элемент выполнен в виде цилиндрической оболочки с внешним диаметром d_ПЭ и длиной l₂, отвечающими соотношениям: d_ПЭ≤d-2·δ_МЭЗ; Η > l₂ > h_K + δ.

2. Электрогенерирующая сборка термоэмиссионного реактора-преобразователя по п. 1, отличающаяся тем, что предохранительный элемент, первая торцевая крышка и газоотводное устройство выполнены зацело из того же материала, что и цилиндрический эмиттер.

3. Электрогенерирующая сборка термоэмиссионного реактора-преобразователя по п. 1, отличающаяся тем, что предохранительный элемент, оболочка топливно-эмиттерного узла и газоотводное устройство выполнены из монокристаллического вольфрама.

4. Электрогенерирующая сборка термоэмиссионного реактора-преобразователя по п. 1, отличающаяся тем, что цилиндрический стакан, трубка цилиндрического коллектора и коммутационная перемычка выполнены из сплава на основе ниобия.

5. Электрогенерирующая сборка термоэмиссионного реактора-преобразователя по п. 1, отличающаяся тем, что на внутреннюю поверхность трубки цилиндрического коллектора нанесено коллекторное покрытие из сплава на основе вольфрама.

6. Электрогенерирующая сборка термоэмиссионного реактора-преобразователя по п. 1, отличающаяся тем, что на поверхность кругового кольца, со стороны обращенной к первой торцевой крышке, нанесено покрытие из сплава на основе вольфрама.

7. Электрогенерирующая сборка термоэмиссионного реактора-преобразователя, состоящая из последовательно соединенных электрогенерирующих элементов, с цилиндрическими электродами - цилиндрическим эмиттером и цилиндрическим коллектором - разделенными коаксиальным межэлектродным зазором величиной δ_МЭЗ, каждый из которых содержит вентилируемый топливно-эмиттерный узел, включающий топливный материал на основе диоксида урана, заключенный в оболочку, причем оболочка состоит из цилиндрического эмиттера длиной L и двух плоских торцевых крышек, в первую торцевую крышку выведено газоотводное устройство, выполненное в виде центральной трубки, а вторая торцевая крышка соединена с коммутационной перемычкой, электрически коммутирующей цилиндрический эмиттер с цилиндрическим коллектором, выполненным в виде трубки с внешним диаметром D, являющимся цилиндрическим коллектором термоэмиссионного преобразователя соседнего электрогенерирующего элемента, отличающаяся тем, что в области между вторыми торцевыми крышками двух соседних электрогенерирующих элементов находящимися на расстоянии Η + L, где Η - расстояние в пространстве размещения коммутационной перемычки между первой торцевой крышкой одного электрогенерирующего элемента и второй торцевой крышкой соседнего электрогенерирующего элемента, причем Η < L, установлен цилиндрический стакан, дно цилиндрического стакана, находящееся в контакте с коммутационной перемычкой, выполнено в виде плоского кругового кольца с внешним диаметром D и внутренним диаметром d и толщиной h_K, причем круговое кольцо установлено параллельно плоскости первой торцевой крышки, образуя между ними плоский межэлектродный зазор величиной δ≤δ_МЭЗ, а боковая стенка цилиндрического стакана выполнена в виде прямого кругового цилиндра высотой l_СТ=L+δ+h_K с

внешним диаметром D и толщиной стенки h и является цилиндрическим коллектором электрогенерирующего элемента, причем соосно с центральной трубкой газоотводного устройства в пространстве размещения коммутационной перемычки установлен предохранительный элемент, соединенный с первой торцевой крышкой и проходящий через отверстие диаметром d упомянутого плоского кругового кольца, предохранительный элемент выполнен в виде цилиндрической оболочки с внешним диаметром d_ПЭ и длиной l₂, отвечающими соотношениям: d_ПЭ≤d-2·δ_МЭЗ; Η>l₂>h_K+δ.

8. Электрогенерирующая сборка термоэмиссионного реактора-преобразователя по п. 7, отличающаяся тем, что предохранительный элемент, первая торцевая крышка и газоотводное устройство выполнены зацело из того же материала, что и цилиндрический эмиттер.

9. Электрогенерирующая сборка термоэмиссионного реактора-преобразователя по п. 7, отличающаяся тем, что предохранительный элемент, оболочка топливно-эмиттерного узла и газоотводное устройство выполнены из монокристаллического вольфрама.

10. Электрогенерирующая сборка термоэмиссионного реактора-преобразователя по п. 7, отличающаяся тем, что цилиндрический стакан и коммутационная перемычка выполнены из сплава на основе ниобия.

11. Электрогенерирующая сборка термоэмиссионного реактора-преобразователя по п. 7, отличающаяся тем, что на поверхность кругового кольца, со стороны обращенной к первой торцевой крышке нанесено покрытие из сплава на основе вольфрама.

12. Электрогенерирующая сборка термоэмиссионного реактора-преобразователя по п. 7, отличающаяся тем, что на внутреннюю поверхность боковой стенки цилиндрического стакана нанесено покрытие из сплава на основе вольфрама.