Устройства для непосредственного получения электрической энергии из энергии, выделяющейся при реакциях синтеза или реакциях деления – G21D 7/00

Изобретение относится к энергетическим установкам на базе охлаждаемого реактора с тепловыми трубами. Устройство для термоэлектрического преобразования энергии содержит активную зону реактора, выступ и защитный блок, расположенный с обеспечением опоры между активной зоной реактора и выступом, тепловую трубу, термоэлектрический преобразователь энергии, стойки, соединенные с тепловой трубой, и шарнирные петлевые соединения, выполненные с обеспечением соединения стоек с выступом с возможностью поворота. Тепловая труба расположена в тепловой связи с активной зоной реактора. Термоэлектрический преобразователь энергии выполнен с возможностью соединения с тепловой трубой. Стойки выполнены с обеспечением опоры на противоположных концах преобразователя энергии. По меньшей мере одно из шарнирных петлевых соединений является подпружиненным. Технический результат - повышенная устойчивость к стартовым нагрузкам и температурному расширению тепловой трубы. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится термоэлектрическим преобразователям энергии. Сущность: преобразователь энергии содержит теплособирающую поверхность, n- и р-выводы, сформированные из термоэлектрических материалов n- и р-типа соответственно, каждый из которых расположен в тепловой связи с указанной теплособирающей поверхностью, параллельные электрические шины, электрически соединенные с n- и р-выводами, и корпус. Корпус электрически разъединен с указанными шинами и удерживает теплособирающую поверхность на заданном расстоянии от тепловой трубы. Технический результат - возможность выдерживания стартовых нагрузок и приспосабливание к температурному расширению во время запуска реактора с тепловыми трубами. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к конструкциям космического аппарата с ядерной энергетической установкой (ЯЭУ). ЯЭУ содержит энергетический блок с последовательно расположенными по оси ядерным реактором, радиационной защитой и агрегатами жидкометаллического контура, систему отодвижения указанного блока и холодильник-излучатель, излучающие панели которого размещены на балках, сложенных в стартовом положении вокруг энергетического блока. Балки соединены между собой шарнирами, позволяющими им при отодвижении энергетического блока раскладываться с образованием при их фиксации трех стержней, формирующих ферму. В вершине фермы размещен энергетический блок, а в основании - космический аппарат. При этом вал каждой из трех нечетных (считая с отодвигаемого энергетического блока) балок снабжен шкивом с прикрепленным к нему тросом, проходящим по шкиву вокруг оси вращения вала по часовой стрелке, а другой конец троса закреплен на расположенном по оси ЯЭУ барабане. Барабан снабжен электроприводом, зафиксированным на шпангоуте, относительно которого происходит поворот балки со шкивом. Технический результат - удаление энергетического блока от космического аппарата на оптимальное по радиационной обстановке расстояние. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в стационарной, транспортабельной и транспортных установках как автономно, так и в составе других энергетических установок, как с совпадающими параметрами рабочих тел, так и несовпадающими параметрами пара, причем позволяет расширить применение комбинированных установок малой, средней и большой мощности. Энергетическая установка конструктивно выполняется в виде герметичного замкнутого контура, внутри и снаружи которого размещено оборудование: валоповоротное устройство, мотор-генератор, турбокомпрессор, работающий на плазмохимических реакциях с катализатором, облучатели СВЧ, пароперегреватель, испарительно-экономайзерный участки с сепаратором и контуром многократно принудительной циркуляции на котловой воде, сепаратор по насыщенному пару соединен с пароперегревателем установки и паропроводом насыщенного пара с посторонним источником через задвижку, в случае несовпадения параметров насыщенного пара используется струйный аппарат (эжектор). Техническим результатом является повышение безопасности и эффективности получения тепловой и электрической энергий при автономном применении, а при использовании с другими энергетическими установками позволяет увеличить отдаваемую мощность потребителю при сокращении до 2-3 раз удельной себестоимости тепловой и электрической энергий. 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Изобретение относится к ядерным энергетическим установкам и может быть использовано в качестве источников электрической энергии космических аппаратов. Космическая ядерная энергетическая установка содержит ядерный реактор, радиационную защиту, агрегаты жидкометаллического контура и холодильник-излучатель на тепловых трубах, причем теплоизлучающая поверхность холодильника-излучателя выполнена в виде тонкостенного металлического листа, например биметаллического листа из стали и меди, к поверхности которого припаяны тепловые трубы за исключением испарительного участка, который помещен в находящийся со стороны тепловых труб коллектор с протекающим в нем теплоносителем. Изобретение позволяет обеспечить жесткость конструкции холодильника-излучателя при одновременном уменьшении его массы, снижение возможных температурных напряжений в стыке между тепловой трубой и коллектором с теплоносителем, возникающих при выходе из строя тепловой трубы при метеорном пробое. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области преобразования тепловой энергии в электрическую и может быть использовано в качестве источника электропитания в составе космической ядерной энергетической установки. Термоэмиссионный электрогенерирующий модуль ядерного реактора с прямым преобразованием энергии содержит цилиндрический корпус с торцевыми патрубками и тоководами, термоэмиссионные электрогенерирующие элементы с эмиттером и коллектором, кольцевые тепловыделяющие элементы и центральную трубу. На эмиттере нанесено эмитирующее электроны покрытие. Коллектор выполнен из двух коаксиально расположенных внутреннего и внешнего цилиндрических электродов. Внешняя цилиндрическая поверхность внутреннего и внутренняя цилиндрическая поверхность внешнего электродов коллектора снабжены поглощающим электроны покрытием. Тепловыделяющий элемент каждого последующего термоэмиссионного электрогенерирующего элемента размещен с аксиальными зазорами между внутренним и внешним цилиндрическими электродами коллектора предыдущего термоэмиссионного электрогенерирующего элемента. Изобретение позволяет повысить надежность ядерной энергетической установки и срок ее эксплуатации. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам прямого преобразования тепловой энергии в электрическую термоэмиссионным способом. Предложена конструкция термоэмиссионного реактора-преобразователя с плоскими протяженными электрогенерирующими элементами (ЭГЭ) с высокими выходными характеристиками и компактной активной зоной, в которой тепло, выделяющееся на коллекторах ЭГЭ, отводится с помощью тепловых труб и в которой отсутствует анодная изоляция. Конструкция позволяет проводить отработку элементов и полномасштабные испытания во внереакторных условиях с имитацией ядерного топлива электронагревом. 3 ил.

Изобретение относится к космической технике и атомной энергетике и может быть использовано при разработке и эксплуатации космических энергетических и двигательных установок. В способе эксплуатации космической двухрежимной ядерно-энергетической установки (ЯЭУ) с термоэмиссионным реактором-преобразователем (ТРП) и дополнительным преобразователем (ДП), включающим работу ТРП на номинальном и пониженном уровнях тепловой мощности, подачу в межэлектродные зазоры (МЭЗ) ТРП пара цезия, подачу генерируемой ТРП при номинальном уровне тепловой мощности электрической мощности потребителям транспортного режима, понижение тепловой мощности ТРП с номинального до пониженного уровня, отключение подачи пара цезия в ТРП, заполнение МЭЗ ТРП нейтральным газом, подачу генерируемой ДП электрической мощности потребителям режима длительного энергообеспечения, после понижения тепловой мощности ТРП перед отключением подачи пара цезия ТРП переводят в режим короткого замыкания. Техническим результатом является повышение надежности эксплуатации ЯЭУ с ТРП и ДП в двух существенно различающихся по электрической мощности и ресурсу режимах с повышением ресурса работы за счет исключения электрического пробоя изоляции при изменении режима эксплуатации. 2 ил.

Изобретение относится к атомной энергетике и космической технике и может быть использовано при создании космических энергетических и двигательных установок для решения двух задач: для доставки космических аппаратов (КА) на орбиту и последующего энергообеспечения аппаратуры КА. Сущность изобретения: космическая двухрежимная ядерно-энергетическая установка (ЯЭУ) транспортно-энергетического модуля содержит термоэмиссионный реактор-преобразователь (ТРП) с активной зоной (A3) и боковым отражателем с размещенными в нем рабочими органами системы управления и защиты (СУЗ). ТРП обеспечивает электроэнергией потребителей транспортного режима с номинальным уровнем мощности и потребителей режима длительного энергоснабжения с пониженным уровнем мощности. A3 ТРП набрана из двух групп сборок электрогенерирующих элементов (ЭГЭ) с разными ресурсами работы. При этом первая группа набрана из сборок ЭГЭ с ресурсом работы, равным или более времени работы потребителей транспортного режима, а вторая группа - из сборок ЭГЭ с ресурсом, равным или более суммы времени работы потребителей транспортного режима и потребителей режима длительного энергоснабжения. ЭГЭ сборок второй группы содержат пониженное относительно ЭГЭ сборок первой группы количество делящегося вещества. Сборки ЭГЭ первой группы размещены в периферийной части активной зоны у бокового отражателя, а сборки ЭГЭ второй группы размещены в центральной части A3. Технический результат – повышение надежности работы ЯЭУ в двух различных по электрической мощности и ресурсу режимах за счет повышения эффективности рабочих органов СУЗ. 5 ил.