CFETR（中国聚变工程实验堆）是我国自主设计的托卡马克核聚变装置，物理和工程参数介于ITER和DEMO之间，这对我国未来实现商业核聚变堆具有重要意义。作为CFETR聚变堆装置的关键系统之一，杜瓦包封了整个托卡马克主机，为超导磁体系统和冷屏系统提供一个真空隔热环境，隔离来自外界的热负荷。除此之外，杜瓦系统必须承受外部压力载荷、各种工况下来自杜瓦自身和托卡马克主机所有部件的自重及电磁载荷，同时还为内部部件与外部系统提供连接和维护通道。本文提出了两种杜瓦结构设计方案，并对杜瓦系统载荷工况进行了分析，同时利用有限元方法进行杜瓦结构分析，验证了设计方案的合理性。　　内部冷却剂泄漏事故是聚变堆安全设计的重要内容，会造成真空室或杜瓦内部压力急剧上升，影响主机运行，损坏内部部件。超压保护系统是杜瓦系统的重要组成部分，为真空室和杜瓦提供超压保护，当其内部压力达到设定压力时，超压系统动作、向外排放介质。泄压装置是超压保护系统中的核心部件，包括爆破片和泄压阀，两者并联工作。泄压阀可以及时向外泄放介质、降低容器内部压力，并可重复利用、避免爆破片频繁更换。　　首先，基于超压保护系统的设计要求，自主设计了一种新的真空泄压阀，主要由主阀体和压力感受器组成。主阀体结构与电磁阀类似，阀门的密封力由压缩弹簧提供，直流电磁铁组件提供阀瓣的提升力;压力感受器是真空泄压阀的控制机构，核心部件为弹性波纹管，控制电磁线圈的通断电。真空泄压阀接通外部直流电源，一旦入口压力达到设定值，电磁线圈通电、阀门打开，进而实现通过入口压力控制阀门的开闭。　　然后，在真空泄压阀的概念设计基础上，分析了弹性波纹管的工作特性，建立了阀瓣上升过程中的运动方程，为后期的实验提供参考数据，同时利用经验公式和有限元分析两种方法计算阀瓣在上升过程中所受的电磁力，计算结果表明电磁铁组件满足阀瓣的提升要求。　　最后，利用CFD方法对真空泄压阀内部流道进行流场分析，获得了泄流介质（水蒸气）的流动状态和基本物理量的分布情况，推断出水蒸气处于亚音速流动。同时，对阀门泄放能力受背压的影响进行研究，得出真空泄压阀的最优设计背压为30kPa，此时的阀门泄流量为0.2kg/s。真空泄压阀CFD分析结果为后期的优化设计和实验提供参考数据。