本實用新型屬于原子爐領域，具體涉及一種水冷結構無焊縫且加熱體易更換的原子爐。

背景技術：

原子爐的應用已較為廣泛，但目前多數(shù)原子爐均采用焊接水套冷卻結構，且加熱體的更換較為復雜，甚至是一次安裝不能更換。一些工藝或試驗對水含量極為敏感，不允許有冷卻水泄漏現(xiàn)象發(fā)生，水冷結構焊縫的存在將成為漏水現(xiàn)象發(fā)生的隱患。另一方面，加熱體的壽命是決定原子爐壽命的關鍵因素，因此加熱體的便捷更換將大大縮短原子爐的維護周期、增長原子爐的使用壽命。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型是為了克服現(xiàn)有技術中存在的缺點而提出的，其目的是提供一種水冷結構無焊縫且加熱體易更換在真空環(huán)境下工作的的原子爐。

本實用新型的技術方案是：

一種水冷結構無焊縫且加熱體易更換的原子爐，包括隔熱屏，隔熱屏外部套設殼體，殼體上下端面分別設置有上端蓋和底座；過渡擋板設置于上端蓋的擋板槽內(nèi)，坩堝組件設置于過渡擋板的坩堝槽內(nèi)，加熱體組件設置于隔熱屏中間空隙中；側壁水冷管路和上下端面水冷管路均纏繞于殼體外部；第一水冷電極和第二水冷電極分別與加熱體組件左右兩個加熱體引出部連接。

所述隔熱屏是由多塊大小不同的隔熱板交錯拼接設置形成的長方體型結構，最外側隔熱板圍成的長方體的外圍形狀尺寸與殼體內(nèi)圍形狀尺寸相配合；最內(nèi)側隔熱板內(nèi)壁圍成的長方體型空隙，空隙的形狀尺寸與加熱體組件的外隔熱屏外圍形狀尺寸相配合；位于對側的隔熱板的上沿均形成的引出部卡槽，同側內(nèi)隔熱板與其對應殼體側壁或者底面之間通過銷釘串接在一起。

所述上端蓋上形成與過渡擋板形狀尺寸相配合的擋板槽，擋板槽中間槽底形成與加熱體組件的外隔熱屏形狀尺寸相配合的加熱體組件出口，兩端細長條部槽底形成與引出部卡槽相對應的開口。

所述底座上端面形成多條相互平行的管槽；所且管槽沿與加熱體引出部相互平行的方向設置。

所述過渡擋板呈長方形板狀結構，兩寬度方向側壁向外延伸形成凸沿，過渡擋板中間形成與坩堝組件的安裝板形狀尺寸相配合的坩堝槽。

所述坩堝組件包括形成有多個坩堝孔的安裝板和設置于坩堝孔內(nèi)的坩堝。

所述加熱體組件包括自內(nèi)而外套設的內(nèi)隔熱屏和外隔熱屏，安裝于內(nèi)隔熱屏內(nèi)的加熱體，所述內(nèi)隔熱屏和外隔熱屏均為上端敞口的中空長方體結構，且兩者兩端側壁上沿均形成狹縫，加熱體兩端向外延伸形成加熱體引出部，加熱體引出部由狹縫處伸出外隔熱屏，位于內(nèi)隔熱屏和外隔熱屏之間間隙處的加熱體引出部外部設置有陶瓷墊塊。

所述側壁水冷管路環(huán)形盤繞于殼體的側壁外部。

所述上下端面水冷管路的中間部分在底座上的多條管槽內(nèi)以S形回繞，位于上端蓋下部的上下端面水冷管路按照過渡擋板的外輪廓形狀以非閉環(huán)形式設置。

所述加熱體和加熱體引出部均采用耐高溫鉭片材料，且加熱體引出部厚度大于加熱體。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型采用水冷盤管結構，保證原子爐位于真空室內(nèi)的部分無焊接水冷結構，提高水冷結構的可靠性；加熱體結構設計更換方便，實現(xiàn)加熱體組件的快速更換；金屬隔熱屏分塊交錯布置，提高熱屏蔽效果，同時防止隔熱屏局部應力過大；加熱體引出部分采用加厚設計，減小引出部分鉭片輻射到真空室內(nèi)的熱量。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的局部剖視圖；

圖3是圖2中A部分的放大結構示意圖；

圖4是本實用新型的側壁水冷管路布置圖；

圖5是本實用新型的上下端面水冷管路布置圖；

圖6是本實用新型的中加熱體組件的結構示意圖；

圖7是本實用新型的加熱體處于取出或者放入狀態(tài)時的結構示意圖；

圖8是本實用新型的中隔熱屏的結構示意圖。

其中：

1 隔熱屏 2 上端蓋

3 底座 4 過渡擋板

5 坩堝組件 6 加熱體組件

7 第一水冷電極 8 第二水冷電極

9 側壁水冷管路 10 上下端面水冷管路

11 殼體 12 隔熱板

13 引出部卡槽 14 銷釘

21 擋板槽 22 開口

31 管槽 51 安裝板

52 坩堝 61 加熱體

62 內(nèi)隔熱屏 63 外隔熱屏

64 加熱體引出部 65 陶瓷墊塊。

具體實施方式

下面結合說明書附圖和實施例對本實用新型一種水冷結構無焊縫且加熱體易更換的原子爐進行詳細說明：

如圖1～8所示，一種水冷結構無焊縫且加熱體易更換的原子爐，包括隔熱屏1，隔熱屏1外部套設殼體11，殼體11上下端面分別設置有上端蓋2和底座3；過渡擋板4設置于上端蓋2的擋板槽21內(nèi)，坩堝組件5設置于過渡擋板4的坩堝槽41內(nèi)，加熱體組件6設置于隔熱屏1中間空隙中；側壁水冷管路9和上下端面水冷管路10均纏繞于殼體11外部；第一水冷電極7和第二水冷電極8分別于加熱體組件6左右兩個加熱體引出部64連接。

所述隔熱屏1是由多塊大小不同的隔熱板12交錯拼接設置形成的長方體型結構，最外側隔熱板12圍成的長方體的外圍形狀尺寸與殼體11內(nèi)圍形狀尺寸相配合；最內(nèi)側隔熱板12內(nèi)壁圍成的長方體型空隙，空隙的形狀尺寸與加熱體組件6的外隔熱屏63外圍形狀尺寸相配合；位于對側的隔熱板12的上沿均形成的引出部卡槽13，同側內(nèi)隔熱板12與其對應殼體11側壁或者底面之間通過銷釘14串接在一起。

所述上端蓋2上形成與過渡擋板4形狀尺寸相配合的擋板槽21，擋板槽21中間槽底形成與加熱體組件6的外隔熱屏形狀尺寸相配合的加熱體組件出口，兩端細長條部槽底形成與引出部卡槽13相對應的開口22。

所述底座3上端面形成多條相互平行的管槽31；所且管槽31沿與加熱體引出部64相互平行的方向設置。

所述過渡擋板4呈長方形板狀結構，兩寬度方向側壁向外延伸形成凸沿，過渡擋板4中間形成與坩堝組件5的安裝板51形狀尺寸相配合的坩堝槽。

所述坩堝組件5包括形成有多個坩堝孔的安裝板51和設置于坩堝孔內(nèi)的坩堝52。

所述加熱體組件6包括自內(nèi)而外套設的內(nèi)隔熱屏62和外隔熱屏63，安裝于內(nèi)隔熱屏62內(nèi)的加熱體61，所述內(nèi)隔熱屏62和外隔熱屏63均為上端敞口的中空長方體結構，且兩者兩端側壁上沿均形成狹縫，加熱體61兩端向外延伸形成加熱體引出部64，加熱體引出部64由狹縫處伸出外隔熱屏63，位于內(nèi)隔熱屏62和外隔熱屏63之間間隙處的加熱體引出部64外部設置有陶瓷墊塊65。

所述側壁水冷管路9環(huán)形盤繞于殼體11的側壁外部，實現(xiàn)對隔熱屏1側壁的水冷。

所述上下端面水冷管路10的中間部分在底座3上的多條管槽31內(nèi)以S形回繞，位于上端蓋2下部的上下端面水冷管路10按照過渡擋板4的外輪廓形狀以非閉環(huán)形式設置。上下端面水冷管路10盤繞方式是為了使加熱體能夠從原子爐上面取出，故而上端蓋2下方的上下端面水冷管路10布置不能與加熱體組件6的取出路徑有所干涉，因此上下端面水冷管路10不能在上端蓋2下方形成閉環(huán)；上下端面水冷管路10位于底座3的部分采用多次回繞的方式，增強水冷能力。

所述加熱體61和加熱體引出部64均采用耐高溫鉭片材料，且加熱體引出部64厚度大于加熱體61。加熱體引出部64的加厚設計減小加熱體引出部64的電阻，從而減少產(chǎn)熱，使加熱體引出部64輻射到真空室內(nèi)的熱量盡可能少。

所述坩堝52為管狀坩堝，且多個坩堝52呈陣列分布。

所述側壁水冷管路9和上下端面水冷管路10均為無縫盤管。

所述隔熱屏1、內(nèi)隔熱屏62和外隔熱屏63均采用金屬隔熱屏。隔熱屏1采用金屬隔熱屏，隔熱屏1采用交錯拼接的形式，既有利于提高熱屏蔽效果，又可避免隔熱屏1受熱引起局部應力過大的問題。

本實用新型的使用方法：

需要更換加熱體組件6或者其任意部件時，將過渡擋板4、坩堝組件5取下，加熱體組件6即可通過上端蓋2中間的加熱體組件出口以及兩側的狹縫開口22通過，方便的從上端面取出或放入。

本實用新型采用無縫盤管水冷結構，保證在真空室內(nèi)部的所有水冷結構均無焊接，大大提高水冷結構的可靠性；通過巧妙布置水冷管路的盤繞形式，不僅對該原子爐的側壁進行水冷，同時也對上下兩個端面設置水冷，增強總體水冷能力，提高水冷效果；采用鉭片作為加熱體，熱屏蔽采用金屬隔熱屏，加熱體與最內(nèi)兩層隔熱屏設計成一個整體模塊，可方便地對加熱體模塊進行更換，從而大大縮短加熱體更換時間，提高原子爐的可維護性，增長原子爐的壽命；金屬隔熱屏采用分塊交錯式布置，使得隔熱屏處于自由狀態(tài)，避免受熱變形引起局部應力過大問題，且交錯布置方式有利于提高熱屏蔽效果；加熱體采用耐高溫鉭片材料，且加熱體引出部分采用加厚設計，減小引出部分的電阻，從而減少引出部分鉭片發(fā)射到真空室內(nèi)的熱量。