【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及測試系統(tǒng)與測試方法，尤其是一種適用于微小型核能發(fā)電裝置深海技術(shù)驗證系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、目前，向深海進軍的大背景下，深海探測、深海資源開發(fā)等深海活動以及深海有人/無人等裝備將面臨迫切的能源需求。核能發(fā)電系統(tǒng)具備能量密度高、自控運行、安全性高、惡劣工況適應性強等特點，是深海能源供應的最優(yōu)選擇。
2、截止目前，相關(guān)領(lǐng)域的研究一般都聚焦于較大功率和尺寸的深海核能系統(tǒng)，其在面向深海應用場景時至少以下幾個方面的劣勢：
3、(1)對為核電系統(tǒng)提供常壓環(huán)境的耐壓殼體設(shè)計、加工及密封技術(shù)等方面提出了極為嚴苛的要求；
4、(2)削弱了核電系統(tǒng)深海部署的靈活性、機動性、及時性；
5、(3)整套系統(tǒng)重量較重所引發(fā)的儲備浮力不足等問題會對使用深度產(chǎn)生限制；
6、(4)位置易被追蹤會對受能源供給的目標安全性帶來威脅。
7、因此，深海微小型核能系統(tǒng)的研發(fā)備受重視，其中，發(fā)電功率及效率是兩項重要的技術(shù)驗證指標。從試驗成本以及安全性的角度出發(fā)，微小型核能發(fā)電系統(tǒng)深海技術(shù)驗證階段通常會將高能量密度的核反應堆模塊(提供熱量)用非核形式的供電模塊來代替，供電模塊需保證試驗全周期內(nèi)足額電能供應，這一部分電能往往需從母船往下供應至測試系統(tǒng)。
8、用于深海技術(shù)驗證的微小型核能發(fā)電裝置測試系統(tǒng)需解決以下幾個關(guān)鍵點：
9、(1)保證電能及電信號從母船-測試系統(tǒng)-母船的穩(wěn)定傳輸；
10、(2)具有足夠強度的連接母船與測試系統(tǒng)的承重線纜，用于布防和回收整套測試
11、(3)為測試系統(tǒng)提供常壓環(huán)境的承壓殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計與密封技術(shù)；
12、(4)電纜、線纜與承壓殼體之間可靠連接及穿艙的接口設(shè)計；
13、(5)散熱設(shè)計與結(jié)構(gòu)防護等。當前尚缺乏完備可靠的能適用于微小型核能發(fā)電裝置的深海測試系統(tǒng)可供參考。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請人針對微小型核能發(fā)電裝置深海技術(shù)驗證的系統(tǒng)開展設(shè)計，提供一種適用于微小型核能發(fā)電裝置深海技術(shù)驗證系統(tǒng)，從而能夠作為微小型核電裝置在深海環(huán)境下的技術(shù)驗證的專用試驗系統(tǒng)，為推動微小型核能發(fā)電裝置在深海中的應用提供有力支撐。
2、本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案如下：
3、一種適用于微小型核能發(fā)電裝置深海技術(shù)驗證系統(tǒng)，包括耐壓圓柱殼，所述耐壓圓柱殼的外圓周面繞有螺旋散熱水管，同時耐壓圓柱殼的外圓周面間隔分布有多個t形環(huán)肋骨，t形環(huán)肋骨的面板與防護框架焊接，防護框架的頂面中間位置固定有連接工裝，連接工裝的頂面通過承重頭連接鎧裝光電復合纜，鎧裝光電復合纜連接母船；耐壓圓柱殼的一端通過柱殼側(cè)法蘭連接封頭側(cè)法蘭盤，封頭側(cè)法蘭盤外部為半球封頭，耐壓圓柱殼的另一端設(shè)置有導軌，同時導軌伸入耐壓圓柱殼的內(nèi)部；位于防護框架的頂面還安裝有光電分離盒、變壓器和電子倉，半球封頭上安裝有穿艙件盤，穿艙件盤上安裝有水密連接器，一部分水密連接器通過線纜光纖與電子倉連接，一部分水密連接器通過電纜與變壓器連接。
4、作為上述技術(shù)方案的進一步改進：
5、螺旋散熱水管的管口設(shè)置有冷卻水管接口。
6、所述柱殼側(cè)法蘭上開有密封槽，密封槽內(nèi)布置橡膠密封圈。
7、所述防護框架呈四方形框架結(jié)構(gòu)。
8、所述導軌平行間隔分布有兩條。
9、所述穿艙件盤為帶裙邊的鍛件。
10、所述穿艙件盤為加厚板材。
11、本專利技術(shù)的有益效果如下：
12、本專利技術(shù)結(jié)構(gòu)緊湊、合理，操作方便，通過鎧裝光電復合纜、承重頭、連接工裝、光電分離盒、變壓器、電子倉、水密連接器等部件之間的互相配合工作，可以方便的完成微小型核電裝置在深海環(huán)境下的技術(shù)驗證工作。該系統(tǒng)與母船進行電能及光信號傳輸?shù)耐瑫r還需將深海核電試驗裝置布放至指定水深并在試驗后完成回收，該系統(tǒng)為試驗裝置提供常壓密閉環(huán)境，并通過纏繞于耐壓殼體外部的耐壓螺旋散熱水管用于試驗裝置的冷卻，防護框架為外置冷卻水管提供結(jié)構(gòu)防護。微小型核能發(fā)電的試驗裝置通過該系統(tǒng)布防至預定水深，并由母船通過該系統(tǒng)供能給該試驗裝置，試驗裝置的實時試驗數(shù)據(jù)通過該系統(tǒng)返回至母船上，為推動微小型核能發(fā)電裝置在深海中的應用提供有力支撐。
13、本專利技術(shù)為微小型核能發(fā)電裝置深海技術(shù)驗證提供了系統(tǒng)的解決方案。
14、本專利技術(shù)針對微小型核能發(fā)電裝置(一般由核反應堆、渦輪發(fā)電系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等組成)深海技術(shù)驗證系統(tǒng)的組成，能實現(xiàn)對深海(千米級以上水深)微小型核能發(fā)電試驗裝置在深海服役環(huán)境下的關(guān)鍵技術(shù)指標設(shè)計驗證。
15、本專利技術(shù)基于現(xiàn)有部分成熟設(shè)備進行模塊化設(shè)計和系統(tǒng)搭建，技術(shù)成熟度高，風險低。
16、本專利技術(shù)統(tǒng)針對核能發(fā)電試驗裝置深海技術(shù)驗證的電能及信息傳輸、結(jié)構(gòu)承壓、布防回收、散熱冷卻等方面的功能需求給出了詳細的設(shè)計方案，并明確了諸如鎧裝光電復合纜、耐壓結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵零部件的設(shè)計要點，能為微小型核能發(fā)電裝置的深海技術(shù)驗證提供借鑒。
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1.一種適用于微小型核能發(fā)電裝置深海技術(shù)驗證系統(tǒng)，其特征在于：包括耐壓圓柱殼(9)，所述耐壓圓柱殼(9)的外圓周面繞有螺旋散熱水管(8)，同時耐壓圓柱殼(9)的外圓周面間隔分布有多個T形環(huán)肋骨(11)，T形環(huán)肋骨(11)的面板與防護框架(7)焊接，防護框架(7)的頂面中間位置固定有連接工裝(3)，連接工裝(3)的頂面通過承重頭(2)連接鎧裝光電復合纜(1)，鎧裝光電復合纜(1)連接母船；耐壓圓柱殼(9)的一端通過柱殼側(cè)法蘭(18)連接封頭側(cè)法蘭盤(17)，封頭側(cè)法蘭盤(17)外部為半球封頭(10)，耐壓圓柱殼(9)的另一端設(shè)置有導軌(13)，同時導軌(13)伸入耐壓圓柱殼(9)的內(nèi)部；位于防護框架(7)的頂面還安裝有光電分離盒(4)、變壓器(5)和電子倉(6)，半球封頭(10)上安裝有穿艙件盤(12)，穿艙件盤(12)上安裝有水密連接器(14)，一部分水密連接器(14)通過線纜光纖(15)與電子倉(6)連接，一部分水密連接器(14)通過電纜(16)與變壓器(5)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的適用于微小型核能發(fā)電裝置深海技術(shù)驗證系統(tǒng)，其特征在于：螺旋散熱水管(8)的管口
3.如權(quán)利要求1所述的適用于微小型核能發(fā)電裝置深海技術(shù)驗證系統(tǒng)，其特征在于：所述柱殼側(cè)法蘭(18)上開有密封槽(20)，密封槽(20)內(nèi)布置橡膠密封圈。
4.如權(quán)利要求1所述的適用于微小型核能發(fā)電裝置深海技術(shù)驗證系統(tǒng)，其特征在于：所述防護框架(7)呈四方形框架結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的適用于微小型核能發(fā)電裝置深海技術(shù)驗證系統(tǒng)，其特征在于：所述導軌(13)平行間隔分布有兩條。
6.如權(quán)利要求1所述的適用于微小型核能發(fā)電裝置深海技術(shù)驗證系統(tǒng)，其特征在于：所述穿艙件盤(12)為帶裙邊的鍛件。
7.如權(quán)利要求1所述的適用于微小型核能發(fā)電裝置深海技術(shù)驗證系統(tǒng)，其特征在于：所述穿艙件盤(12)為加厚板材。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種適用于微小型核能發(fā)電裝置深海技術(shù)驗證系統(tǒng)，其特征在于：包括耐壓圓柱殼(9)，所述耐壓圓柱殼(9)的外圓周面繞有螺旋散熱水管(8)，同時耐壓圓柱殼(9)的外圓周面間隔分布有多個t形環(huán)肋骨(11)，t形環(huán)肋骨(11)的面板與防護框架(7)焊接，防護框架(7)的頂面中間位置固定有連接工裝(3)，連接工裝(3)的頂面通過承重頭(2)連接鎧裝光電復合纜(1)，鎧裝光電復合纜(1)連接母船；耐壓圓柱殼(9)的一端通過柱殼側(cè)法蘭(18)連接封頭側(cè)法蘭盤(17)，封頭側(cè)法蘭盤(17)外部為半球封頭(10)，耐壓圓柱殼(9)的另一端設(shè)置有導軌(13)，同時導軌(13)伸入耐壓圓柱殼(9)的內(nèi)部；位于防護框架(7)的頂面還安裝有光電分離盒(4)、變壓器(5)和電子倉(6)，半球封頭(10)上安裝有穿艙件盤(12)，穿艙件盤(12)上安裝有水密連接器(14)，一部分水密連接器(14)通過線纜光纖(15)與電子倉(6)連接，一部分水密連接器(14)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡鑫，陳鵬，謝曉忠，黃如旭，高原，趙勰，
申請(專利權(quán))人：中國船舶科學研究中心，
類型：發(fā)明
國別省市：
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