超导磁体vpi工艺技术-east主机总装专栏.ppt

* HT-7U装置主机设计进展汇报 一、装置主机设计主要进展 二、有待于尽快解决的主要问题和建议 三、计划及经费概算 一、装置主机设计主要进展 1、装置主机总体 总体结构设计 完成含主机支撑平台及各大部件在内的装置主机总体结构的实体计算 机模型的建立。 总装程序设计 对以外真空杜瓦基座为基准平台，含四分之一真空室及内冷屏的四分 之一纵场环体装配组件为预装件分别组装成环的方案，及对1/8和1/16 装配方案进行了分析。 完成HT－7U装置热负荷的新一轮计算 完成测量引线对绕组的热传导计算；冷屏对超导磁体热辐射计算； 4.5K线圈盒对纵场绕组4.2K热传导计算。完成冷屏新一轮结构热负荷 及冷屏的电磁计算的计算。 与“成飞”合作开展有限元计算与分析 完成真空室（2种模型、13种工况）、内外冷屏（4 种工况）、外真 空杜瓦（2 种工况）、纵场（ 5种模型、1种工况）及真空室与部分内 部部件的有限元力学及传热计算与分析。 一、装置主机设计主要进展 开展了氦系统冷却回路设计 完成装置主机支撑支架的设计 完成力学计算分析及结构设计 开展了装置泄压安全装置初步设计 确定了装置泄压安全保护通道的方位及尺寸。完成装置泄压安全保护 装置爆破膜尺寸的计算。 开展超导冷质部件支撑结构的设计 提出新型杆式穿插支撑结构的方案，有利于减小支撑结构的热传导及 占用空间，适用于高温差、大收缩（变形）的冷质部件的支撑。现正 在申请专利。 开展HT-7U关键部件制造厂家的调研 组织前往上海飞机制造厂、上海锅炉厂、上海先锋电机厂、湖洲久立 钢管公司、宜兴北海封头厂开展技术交底，与有关技术人员讨论装置 主机各关键部件的加工制造工艺。 一、装置主机设计主要进展 2、极向场计算与设计 完成极向场新一轮计算 基本确定了装置可能获得的三种各具特色的等离子体平衡位形、极向 场参数以及极向场放电波形。 结构设计 极向场线圈的冷却回路、绕制工艺和力学分析及支撑结构问题等工程 设计技术工作已经开始进行。 一、装置主机设计主要进展 3、纵场磁体系统设计 TF系统结构设计 TF系统的整体构架及系统的装配单元和单元间的连接形式和结构已基 本确定，并在满足物理要求和以往工作的基础上又进行了进一步的力 学计算和强度校核。 完成纵场线圈盒冷却方案初步设计 给出了纵场线圈盒的初步冷却方案。计算了线圈盒冷却回路进出口压 差、冷却管的换热系数和冷却管与线圈盒换热量，确定了线圈盒冷却 通道尺寸。并对线圈盒的稳态及瞬态传热开展了初步计算与分析。 开展1/16纵场磁体的工程设计 TF 系统在B=3.5T情况 下的变形位移图 环向支撑连结端面的应力分布 最大应力为5.623MPa, 最大剪应力为3.0565MPa TF系统中环向支撑的连结端面上12对剪切键的分布 在B=3.5T情况下TF系统方键应力的分布图 等离子体快速破裂后（t=90ms），线圈盒直线段截面的温度分布 在两次放电间隔的30分钟内 线圈盒直线段截面的温度分布 一、装置主机设计主要进展 4、真空室与内部部件设计 真空室的设计 完成真空室在运行时HALO电流所引起的电动力的估算。完成 真空室 烘烤的总体结构设计和初步的传热分析计算。基本完成1/16段真空室 的施工设计。 完成真空室支撑结构试验平台的设计 完成试验平台的方案设计，技术设计，施工图的出图工作。目前正在 研制中心加工制造。 面对等离子体部件的设计与研制 完成面对等离子体部件烘烤的初步计算。完成作为HT-7U面对等离子 体部件的预研件——HT-7水冷石墨限制器的设计，并顺利通过2000年 冬季试验的考验。 真空室在250°C烘烤时的应力分析结果 单位：mm 单位:Kg/cm2 HALO电流电磁力引起的应力云图和位移云图 单位:Kg/cm2 单位:mm 一、装置主机设计主要进展 5、冷屏设计 冷屏结构设计 开展了冷屏连接结构及冷却回路的设计。 冷屏新一轮结构热负荷的计算 提出对低温系统供冷的要求。 完成冷屏的电磁计算 开展了冷屏绝缘隔缝对磁场屏蔽效应及电动力的计算。 开展了材料表面辐射系数的测试实验 装置冷屏布管结构图 冷屏有限元力学计算 *