一种核聚变实验装置真空室用复合保温层及安装方法

摘要

本发明核聚变技术，具体涉及一种核聚变实验装置真空室用复合保温层及安装方法，复合保温块包括第一保温层和第二保温层，两者通过凯夫拉线缝制成一体，涂有SIL300防火密封硅胶能够保护保温材料的完整性，并且密封保温效果良好，隔热效果好，拆装方便，单层保温层的设计从外到内依次是防刮层隔热层、热辐射反射层隔热层和耐高温织物层，厚度设计合理在保证保温隔热效果的通过能够控制整个保温层的厚度，适用于被保温体外部环境复杂且空间狭小的情况。

说明书

技术领域

本发明属于核聚变技术，具体涉及一种托卡马克实验装置真空室保温层及相应的安装方法。

背景技术

传统的复合保温层结构有采用错层搭接的方式，一定程度上可降低搭接面处漏热。但是其一方面多选择膏状或板装的硬质材料，更甚或金属材料，重量较重，不利于在复杂轮廓本体，且外围有磁场环境下使用；另一方面要保证较高的热阻，厚度普遍较厚，不利于狭小空间本体使用；且安装时需使用直径较大的螺杆和螺母固定，难以同时保证保温层与本体紧密贴合的同时，保温层冷面平滑光顺，不适用于狭小空间，复杂外部结构下使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种核聚变实验装置真空室用复合保温层及安装方法，其导热系数低，隔热效果好，拆装方便，适用于被保温体外部环境复杂且空间狭小的情况。

本发明的技术方案如下：

一种核聚变实验装置真空室用复合保温层，包括设于本体上的保温层，所述的保温层包括第一保温层和第二保温层，两者通过凯夫拉线缝制成一体，凯夫拉线从第一保温层和第二保温层的连接处穿出，在外侧的第一保温层表面设有非金属垫片，非金属垫片压紧时伸出保温层的凯夫拉线。

下方紧贴本体的第二保温层的底部设有竖直安装孔，孔内设有螺柱，所述的凯夫拉线穿孔并在螺柱的螺纹处均匀缠绕，利用螺母固定。

所述的非金属垫片可以为四氟垫片。

所述的第一保温层和第二保温层的形状相同，从外到内依次是防刮层、玻璃棉A、纳米微孔材料、热辐射反射层、玻璃棉B和耐高温织物层。

所述的玻璃棉A或玻璃棉B的厚度≤3mm。

所述的纳米微孔材料厚度≤6mm。

所述的纳米微孔材料为MT-29Q。

所述的热辐射反射层厚度≤0.1mm。

所述的防刮层为透明硅胶布，厚度≤0.5mm；所述的耐高温织物层为灰色硅胶布，厚度≤0.5mm。

一种核聚变实验装置真空室用复合保温层安装方法，包括如下步骤：

1)在第二保温层底部加工孔；

2)螺柱安装在孔内，将凯夫拉线穿孔并在螺柱的螺纹处均匀缠绕，利用螺母固定；

3)使用针将凯夫拉线从第二保温层中向上穿过第一保温层，用非金属垫片固定；

4)将第一保温层和第二保温层通过凯夫拉线缝制成一体，缝纫结处涂有防火密封硅胶；

5)在本体保温层横向上，间隔的将两层保温层采用上述步骤1)～4)的方法，使得缝制点的螺柱间距环向为300mm，极向为500mm。

缝制点的数量为6个。

本发明的显著效果如下：复合保温块包括第一保温层和第二保温层，两者通过凯夫拉线缝制成一体，涂有SIL300防火密封硅胶能够保护保温材料的完整性，并且密封保温效果良好，隔热效果好，拆装方便。

单层保温层的设计从外到内依次是防刮层隔热层、热辐射反射层隔热层和耐高温织物层，厚度设计合理在保证保温隔热效果的通过能够控制整个保温层的厚度，适用于被保温体外部环境复杂且空间狭小的情况。

附图说明

图1为核聚变实验装置真空室用复合保温层示意图；

图2为两个保温层缝制点示意图；

图3为保温层的搭接边设计示意图；

图4为保温层通过螺柱和螺母安装示意图；

图中：1.第一保温层；2.第二保温层；3.搭接边；31.勾面；32.毛面；4.本体；51.预埋螺柱；52.螺母；6.凯夫拉线；7.非金属垫片；

11.防刮层；12.玻璃棉A；13.纳米微孔材料；14.玻璃棉B；15.热辐射反射层；16.耐高温织物层。

具体实施方式

下面通过附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。

复合保温层包括第一保温层1和第二保温层2，非金属垫片7，预埋螺柱51，凯夫拉线6和四氟垫片。单层保温层结构由防刮层11、隔热层、热辐射反射层15、耐高温织物层16组成。

如图1和图2所示，第一保温层1和第二保温层2，两者通过凯夫拉线6缝制成一体。在缝制处涂有SIL300防火密封硅胶，用来保护保温材料的完整性。使用针将凯夫拉线6从第一保温层1和第二保温层2的连接处穿出，并用非金属垫片7进一步压紧，将保温层单点固定在本体上4。

第一保温层1和第二保温层2的形状相同，从外到内依次是防刮层11、玻璃棉A12、纳米微孔材料13、热辐射反射层15、玻璃棉B14和耐高温织物层16。

防刮层11为透明硅胶布，且表面涂有铝粉以提高热反射效果，厚度≤0.5mm。

隔热层包括为玻璃棉12和纳米微孔材料13，玻璃棉共两层(玻璃棉A12和玻璃棉B14)，单层厚度≤3mm，纳米微孔材料13一层，厚度≤6mm。纳米微孔材料13为MT-29Q。

热辐射反射层15厚度≤0.1mm。

耐高温织物层16为灰色硅胶布，增加石墨浸渍无碱膨体玻璃增强纤维涂层，厚度≤0.5mm。长期使用温度550℃，与本体4直接接触。

如图4所示，第一保温层1和第二保温层2均没有开孔，仅仅通过预埋在本体上的φ5*5的螺柱51和螺母52固定，在下方紧贴本体4的第二保温层2的底部加工φ2.5mm的孔，螺柱51位于该孔内，凯夫拉线6穿孔并在螺柱51的螺纹处均匀缠绕，利用螺母52固定，使用针将凯夫拉线6从保温层中向上穿出，用非金属垫片7将两个保温层单点固定在本体上4。非金属垫片7可以为四氟垫片。

在横向本体4上保温层上，预埋螺柱51间距环向为300mm，极向为500mm。

考虑到部分位置后期可拆卸以观察本体情况，且本体4上有众多温度、应变、位移等传感器，及磁测量线圈引线需引出。故在保温层的两侧利用搭接边上的预先缝制的魔术贴粘接固定，如图3所示，保温层的搭接边3设计采用的是一面是毛面32，一面是勾面31，相邻的保温块通过勾面和毛线粘接。

安装时

1)在第二保温层2底部加工孔；

2)螺柱51安装在孔内，将凯夫拉线6穿孔并在螺柱51的螺纹处均匀缠绕，利用螺母52固定；

3)使用针将凯夫拉线6从第二保温层2中向上穿过第一保温层1，用非金属垫片7固定；

4)将第一保温层1和第二保温层2通过凯夫拉线6缝制成一体，缝纫结处涂有防火密封硅胶；

5)在本体4保温层横向上，间隔的将两层保温层采用上述步骤1)～4)的方法，使得缝制点的螺柱51间距环向为300mm，极向为500mm。