CN103161753A - 一种用于余热排出泵的叶轮 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了核电装备领域的一种用于余热排出泵的叶轮，包括前盖板、后盖板和贯穿所述后盖板圆心的轮毂，所述后盖板的底面与所述前盖板的顶面之间，围绕所述轮毂的圆周均布N片叶片，任意两片相邻的叶片之间形成叶轮流道；所述后盖板上还设有位于所述叶片和所述轮毂径向之间，围绕所述轮毂的圆周均布的M个平衡通孔,所述前盖板上套接叶轮口环。其技术效果是：在该叶轮的抗气蚀性能得到有效提升，使用寿命得到有效延长的同时，该叶轮在与余热排出泵的泵轴套接后，能有效平衡所述泵轴所受到的轴向力，保证余热排出泵在连续运行的过程中，不损坏、不出现功能丧失的或扬程的降低。

Description

一种用于余热排出泵的叶轮
技术领域
本发明涉及核电装备领域的一种用于余热排出泵的叶轮。
背景技术
余热排出泵是百万千瓦级核电站反应堆的核三级泵，其主要作用是在反应堆停堆的时候，排出反应堆冷却剂的余热，即余热排出泵输送反应堆冷却剂的余热给余热交换器来满足核电站的冷却要求，进而保障了核电站运行的可靠性，安全性，其在核电站中占有不可替代的作用。
余热排出泵输送的反应堆冷却剂在进入余热排出泵的泵腔时，反应堆冷却剂中含有空气的夹杂。余热排出泵要求：在余热排出泵的泵腔的进口处，反应堆冷却剂中夹杂空气的含量达到5%体积百分含量时，余热排出泵仍能运行，在该情况下，余热排出泵的扬程可能有所降低，但一旦在余热排出泵的进口处，反应堆冷却剂恢复到无夹杂空气的状态后，余热排出泵，还应能连续运行，而不损坏、不出现功能丧失的或扬程的降低。
为了保证余热排出泵在反应堆冷却剂恢复无空气夹杂后能连续运行而不损坏、不出现功能丧失的或扬程的降低，必须保证叶轮的抗气蚀性能，同时保证叶轮在与余热排出泵的泵轴套接后，能够有效平衡所述泵轴受的轴向力，但是目前的叶轮无法同时满足上述两项功能。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于余热排出泵的叶轮，该叶轮在与余热排出泵的泵轴套接后，具有良好的抗气蚀性能，并能平衡泵轴所受到的轴向力。
实现上述目的的一种技术方案是：一种用于余热排出泵的叶轮，包括前盖板、后盖板和贯穿所述后盖板圆心的轮毂，所述后盖板的底面与所述前盖板的顶面之间，围绕所述轮毂的圆周均布N片叶片，任意两片相邻的所述叶片之间形成叶轮流道；
所述后盖板上还设有位于所述叶片和所述轮毂径向之间，围绕所述轮毂的圆周均布的M个平衡通孔,所述前盖板上套接叶轮口环。
进一步的，所述叶片的数量N为所述平衡通孔数量M的一倍或二倍。
进一步的，所述的叶片弯曲呈弧状，且沿同一旋转方向围绕所述轮毂的圆周排列。
进一步的，所述叶片为直线形，且围绕所述轮毂的圆周呈放射状排列。
进一步的，该叶轮是用不锈钢铸件整体焊接而成的。
进一步的，所述轮毂的内圆周上设有键槽结构。
进一步的，所述叶片延伸到所述后盖板的边缘。
采用了本发明的一种用于余热排出泵的叶轮的技术方案，即在后盖板上均布M个位于轮毂和叶片径向之间，且围绕所述轮毂的圆周均布的平衡通孔的同时，在前盖板上套接叶轮口环的技术方案。其技术效果是：该叶轮在与余热排出泵的泵轴套接后，能有效平衡所述泵轴所受到的轴向力，保证余热排出泵在连续运行的过程中，不损坏、不出现功能丧失的或扬程的降低。
附图说明
图1为本发明的一种用于余热排出泵的叶轮的安装示意图。
图2为本发明的一种用于余热排出泵的叶轮实施例1的后盖板示意图。
图3为本发明的一种用于余热排出泵的叶轮实施例2的后盖板示意图。
图4为本发明的一种用于余热排出泵的叶轮实施例3的后盖板示意图。
图5为本发明的一种用于余热排出泵的叶轮实施例4的后盖板示意图图。
具体实施方式
请参阅图1至图5，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：
请参阅图1，本发明的一种用于余热排出泵的叶轮，包括前盖板1、后盖板2和贯穿后盖板圆心的轮毂3，轮毂3通过叶轮螺母61和垫片62与余热排出泵的泵轴100底端固定套接。后盖板2的底面与前盖板1顶面之间，围绕轮毂3的圆周均布N片叶片4，任意两片相邻的叶片4之间形成叶轮流道5。
后盖板2上还设有位于所述叶片4和轮毂3径向之间，围绕轮毂3的圆周均布的M个平衡通孔21。前盖板1上套接叶轮口环11。这样设计的目的在于：该叶轮与余热排出泵的泵轴100套接后，平衡通孔21平衡了泵轴100所受到的轴向力，而叶轮口环11与安装在导叶200上的导叶口环201之间形成了一个类似于水导轴承的结构，进一步稳定了叶轮的圆转中心。这样套接在泵轴100上的轴承（图中未显示）的磨损减轻，保证余热排出泵在连续运行的过程中，不损坏、不出现功能丧失的或扬程的降低。下面通过具体实施例，对技术效果进行进一步的说明。
实施例1
请参阅图2，本实施例中，叶轮的前盖板1的顶面和后盖板2的底面之间设有五片叶片4，叶片4弯曲成弧状，并沿逆时针方向围绕轮毂3的圆周排列，并延伸到后盖板2的边缘。叶片4延伸到后盖板2的边缘，是为了防止相邻叶轮流道5内的反应堆冷却剂发生对冲，而造成叶轮发生气蚀，同时也进一步保证了叶轮旋转中心的稳定，进一步平衡泵轴100所受到的轴向力。叶片4弯曲成弧状并沿逆时针方向围绕轮毂3的圆周排列是为了使叶片4围绕轮毂3的圆周排列的方向与泵轴100旋转的方向相反，减少反应堆冷却剂在叶轮流道5的水力损失，进一步增强叶轮的抗气蚀性能，延长叶轮的使用寿命。本实施例中，平衡通孔21的数量为五个，即叶片4的数量N为平衡通孔21数量M的一倍。平衡通孔21有利于将余热排出泵内反应堆冷却剂中含有空气的夹杂排出所述余热排出泵，提高了叶轮的抗气蚀性能。本实施例中，相比于不设置平衡通孔21，而只将叶片4延伸到后盖板2边缘的叶轮，叶轮的气蚀大大减轻，使用寿命延长了35%，相比于只设置5个平衡通孔21而未将叶片4延伸到后盖板2边缘的叶轮，泵轴100受到的轴向力显著降低，泵轴100上套接的轴承（图中未显示）得到了有效保护，该轴承的使用寿命延长了40%。
实施例2
请参阅图3，本实施例中，叶轮的前盖板1的顶面和后盖板2的底面之间设有四片叶片4，叶片4弯曲成弧状，并沿逆时针方向围绕轮毂3的圆周排列。叶片4弯曲成弧状并沿逆时针方向围绕轮毂3的圆周排列是为了使叶片4围绕轮毂3的圆周排列的方向与泵轴100旋转的方向相反，减少反应堆冷却剂在叶轮内部的水力损失，进一步增强叶轮的抗气蚀性能，延长叶轮的使用寿命。本实施例中，平衡通孔21的数量为二个，即叶片4的数量N为平衡通孔21的数量M的二倍。本实施例中，相比于不设置平衡通孔21，而只将叶片4延伸到后盖板2边缘的叶轮，叶轮的气蚀大大减轻，使用寿命延长了15%，相比于只设置二个平衡通孔21而未将叶片4延伸到后盖板2边缘的叶轮，泵轴100受到的轴向力显著降低，泵轴100上套接的轴承（图中未显示）得到了有效保护，该轴承的使用寿命延长了25%。
实施例3
请参阅图4，本实施例中，叶轮的前盖板1的顶面和后盖板2的底面之间设有四片叶片4，叶片4呈直线形，并围绕轮毂3的圆周呈放射状排列。本实施例中，平衡通孔21的数量为四个，即叶片4的数量N为平衡通孔21的数量M的一倍。本实施例中，相比于不设置平衡通孔21，而只将叶片4延伸到后盖板2边缘的叶轮，叶轮的气蚀大大减轻，使用寿命延长了25%，相比于只设置四个平衡通孔21而未将叶片4延伸到后盖板2边缘的叶轮，泵轴100受到的轴向力显著降低，泵轴100上套接的轴承（图中未显示）得到了有效保护，该轴承的使用寿命延长了18%。
实施例4
请参阅图4，本实施例中，叶轮的前盖板1的顶面和后盖板2的底面之间设有四片叶片4，叶片4呈直线形，并围绕轮毂3的圆周呈放射状排列。本实施例中，平衡通孔21的数量为二个，即叶片4的数量N为平衡通孔21数量二倍。本实施例中，相比于不设置平衡通孔21，而只将叶片4延伸到后盖板2边缘的叶轮，叶轮的气蚀大大减轻，使用寿命延长了12%，相比于只设置四个平衡通孔21而未将叶片4延伸到后盖板2边缘的叶轮，泵轴100受到的轴向力显著降低，泵轴100上套接的轴承（图中未显示）得到了有效保护，该轴承的使用寿命延长了9%。
上述实施例中，为了保证叶轮的抗气蚀性能，前盖板1、后盖板2、和轮毂3均由304不锈钢铸件制成，叶片4由双相不锈钢铸件制成。前盖板1、后盖板2、轮毂3和叶片4通过焊接工艺整体焊接成型。
上述实施例中，轮毂3的内圆周上设有键槽结构（图中未显示），该键槽结构与轮毂3的轴向平行，以便将叶轮固定在泵轴100上。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (7)

1.一种用于余热排出泵的叶轮，包括前盖板（1）、后盖板（2）和贯穿所述后盖板（2）圆心的轮毂（3），所述后盖板（2）的底面与所述前盖板（1）的顶面之间，围绕所述轮毂（3）的圆周均布N片叶片（4），任意两片相邻的所述叶片（4）之间形成叶轮流道（5）；其特征在于：
所述后盖板（2）上还设有位于所述叶片（4）和所述轮毂（3）径向之间，围绕所述轮毂（3）的圆周均布的M个平衡通孔（21）,所述前盖板（1）上套接叶轮口环（11）。
2.根据权利要求2所述的一种用于余热排出泵的叶轮，其特征在于：所述叶片（4）的数量N为所述平衡通孔（21）数量M的一倍或二倍。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于余热排出泵的叶轮，其特征在于：所述的叶片（4）弯曲呈弧状，且沿同一旋转方向围绕所述轮毂（3）的圆周排列。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于余热排出泵的叶轮，其特征在于：所述叶片（4）为直线形，且围绕所述轮毂（3）的圆周呈放射状排列。
5.根据权利要求1或2所述的一种用于余热排出泵的叶轮，其特征在于：该叶轮是用不锈钢铸件整体焊接而成的。
6.根据权利要求1或2所述的一种用于余热排出泵的叶轮，其特征在于：所述轮毂（3）的内圆周上设有键槽结构。
7.根据权利要求1或2所述的一种用于余热排出泵的叶轮，其特征在于：所述叶片（4）延伸到所述后盖板（2）的边缘。
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