CN104033393A - 一种核电用ap1000余热排出泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核电用AP1000余热排出泵，包括一离心泵以及一设于离心泵上方的电机，离心泵包括一泵体，泵体上设有泵盖，泵盖上开设有轴孔，泵体内部设置有叶轮以及导叶，导叶上方设有导叶盖：导叶设于叶轮上方，该导叶与导叶盖共同形成用于导流的流道；泵体内设有一水冷机构，该冷却水机构内通有用于制冷的冷却水；电机的电机轴的底端从泵盖的轴孔穿过，并与叶轮固定连接；电机内设有风扇，其能够跟随电机轴一同旋转；本发明的有益效果在于泵体受力均匀，流态稳定；叶轮气蚀性能良好，转子部件刚度高；整个装置的散热性能良好，且散热机构结构紧凑；装置运行时振动小，噪声低，泄露的水能够被泵体回收。

Description

一种核电用AP1000余热排出泵

技术领域

本发明涉及一种核电用泵，具体涉及一种核电用AP1000余热排出泵。

背景技术

AP1000余排泵样机适用于三代核电非能动、安全、经济、先进的AP1000机组中正常余热排出系统(RNS)。AP1000余排泵是AP1000核电厂辅助厂房内正常余热排出系统(RNS)的主要设备之一，其主要功能如下：

　1）在停堆期间提供反应堆冷却剂的余热排出。

　2）在自动降压系统(ADS)启动后，从乏燃料池冷却系统(SFS)装料池向RCS提供低压补水。

　3）在需要时，提供安全壳内置换料水箱的余热排出。

　4）事故后向RCS提供长期的补水通道。

三代核电先进的AP1000机组是现阶段核电的发展趋势，而现有的AP1000余热排出泵技术不成熟，无法满足AP1000核电机组的使用需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核电用AP1000余热排出泵，通过采用立式单级带导叶离心泵并安装风冷和水冷机构，克服了传统余热排出泵的缺点，从而实现本发明的目的。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种核电用AP1000余热排出泵，包括一离心泵以及一设于离心泵上方的电机，离心泵为立式单级带导叶离心泵，其具体结构为从底端吸入后从水平方向排出，其中：

离心泵包括一泵体，该泵体为均匀的环形壳体，泵体上设有泵盖，泵盖上开设有轴孔，泵体内部设置有叶轮以及导叶，导叶上方设有导叶盖：

叶轮的叶片为双曲率结构，且该叶轮的口环为加长型结构，且口环内壁开设有均匀布置的蜂窝状的小孔；

导叶设于叶轮上方，该导叶与导叶盖共同形成用于导流的流道；

泵体内设有一水冷机构，该冷却水机构内通有用于制冷的冷却水；

电机通过一电机座固定于泵体上方，该电机包括一电机轴，电机轴的底端从泵盖的轴孔穿过，并与叶轮固定连接，电机轴与轴孔之间还设有用于密封的机械密封、节流衬套；

电机内设有一用于冷却电机的风扇，该风扇固定于电机轴顶端，能够跟随电机轴一同旋转。

在本发明的一个优选实施例中，水冷机构包括冷却水出口、冷却水入口以及冷却水流道，其中，冷却水流道开设于泵盖内，并从泵盖的冷却水进口一侧延伸至轴孔，并延伸至泵盖另一侧的冷却水出口。

在本发明的一个优选实施例中，机械密封具体为集装式机械密封，其设于泵盖与电机之间。

在本发明的一个优选实施例中，节流衬套具体为迷宫式结构。

在本发明的一个优选实施例中，电机轴上套设有一对角接触球轴承，这一对角接触球轴承为面对面的相对设置，用于抵消轴向力。

在本发明的一个优选实施例中，电机、泵盖、导叶盖、导叶以及叶轮为一整体结构，整体结构整体的安装于泵体上。

本发明的有益效果在于：

泵体受力均匀，流态稳定；叶轮气蚀性能良好，转子部件刚度高；整个装置的散热性能良好，且散热机构结构紧凑；装置运行时振动小，噪声低，泄露的水能够被泵体回收。

附图说明

图1为本发明所述的一种核电用AP1000余热排出泵在具体实施时的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1所示，本发明所述的一种核电用AP1000余热排出泵，包括电机机构100、离心泵200以及冷却机构300，其中，离心泵100为立式单级带导叶离心泵，水流从离心泵100下方进入，从水平方向流出；电机机构200垂直设于离心泵200上方。

离心泵200包括泵体210，该泵体210下端为泵进口211，左侧为泵出口212；泵体210为环形式壳体，其环形结构均匀，叶轮230设于该泵体210内部。

叶轮230内的叶片均采用可提高叶轮230效率和气蚀性能的双曲率叶片，叶轮230的前、后口环均为加长型结构，口环的内壁开设有均匀布置的蜂窝状小孔。

导叶240设于叶轮230上方，用于对叶轮230出水口处的水流进行导流，导叶240上方还设有导叶盖；其中，该导叶240采用剖分式结构，其与导叶盖分别加工成型，共同形成用于导流的流道。

泵盖220设于泵体210上方，泵盖220中心处开设有供电机轴50穿过的轴孔；冷却机构300设于该泵盖220内部，其中，冷却机构300具体包括冷却水进口310、冷却水出口320以及冷却水流道330，冷却水流道330从泵盖220一侧的冷却水进口310延伸至轴孔处，并从该轴孔处继续延伸至泵盖220另一侧的冷却水出口320；该冷却水流道330内通有冷却水。

电机设于电机座101上，电机内设有电机轴50，该电机轴50为特制的加长型电机轴，其下端从泵盖220的轴孔伸入，并直接与叶轮230固定连接；电机轴50与泵盖220之间设有用于密封的机械密封60与节流衬套70，该节流衬套70设于机械密封60下方；其中，机械密封60采用集装式机械密封，节流衬套70采用可增加流动阻力、提高密封性能的迷宫式结构；冷却机构300可及时带走机械密封60与电机轴50之间产生的热量。

电机轴50上端设有一风扇120，该风扇120与电机轴50相固定，并可随电机轴50一同旋转，对电机内部进行强制气流循环，起到冷却电机的作用。

一对轴承110设于电机内，并套设于电机轴50上，这一对轴承110为面对面的相对设置，用于抵消彼此在电机轴50上产生的轴向力；在本实施例中，轴承110具体采用角接触球轴承。

在本发明工作时，电机驱动电机轴50高速选装，电机轴50带动叶轮230旋转并对水流做功，水流从泵体210下方的泵进口211进入，并从左侧的泵出口212流出；泵内水流经过节流衬套70减压后对机械密封60进行冲洗；由于泵体210为竖直设计，机械密封60泄露的水即使流出泵体210，也能够向下流回泵体，并由泵体回收。

由于电机轴50直接与叶轮230相连接，省去了联轴器等部件，有效简化了安装步骤，且提高了装置的整体刚度；再者，由于设置了冷却机构300以及风扇120，有效解决了机械密封60与电机轴50之间，以及电机内部的发热问题，且在结构上不会占用额外的空间，简单实用。

再者，由于叶轮230口环处为加长型的蜂窝状小孔结构，叶轮的效率以及气蚀性能有效提高；泵体200形状均匀，生产时易于成型，内部空间大，内部和出口的流态稳定，结构受力均匀，改善了装置的振动噪声特性。

再者，由于导叶240采用剖分式结构，其与导叶盖共同形成导流流道，这种结构可对导叶240、导叶盖分别制造加工，流道表面便于加工处理，流道表面光滑，加工精度高，流态稳定，使导叶240受力均匀，进一步减小振动并降低噪声。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种核电用AP1000余热排出泵，包括一离心泵以及一设于所述离心泵上方的电机，离心泵为立式单级带导叶离心泵，其具体结构为从底端吸入后从水平方向排出，其特征在于：

所述离心泵包括一泵体，该泵体为均匀的环形壳体，泵体上设有泵盖，所述泵盖上开设有轴孔，泵体内部设置有叶轮以及导叶，导叶上方设有导叶盖：

所述叶轮的叶片为双曲率结构，且该叶轮的口环为加长型结构，且口环内壁开设有均匀布置的蜂窝状的小孔；

所述导叶设于所述叶轮上方，该导叶与所述导叶盖共同形成用于导流的流道；

所述泵体内设有一水冷机构，该冷却水机构内通有用于制冷的冷却水；

所述电机通过一电机座固定于所述泵体上方，该电机包括一电机轴，电机轴的底端从所述泵盖的轴孔穿过，并与所述叶轮固定连接，电机轴与轴孔之间还设有用于密封的机械密封、节流衬套；

电机内设有一用于冷却电机的风扇，该风扇固定于电机轴顶端，能够跟随电机轴一同旋转。

2.如权利要求1所述的一种核电用AP1000余热排出泵，其特征在于，所述水冷机构包括冷却水出口、冷却水入口以及冷却水流道，其中，所述冷却水流道开设于所述泵盖内，并从泵盖的冷却水进口一侧延伸至轴孔，并延伸至泵盖另一侧的冷却水出口。

3.如权利要求1所述的一种核电用AP1000余热排出泵，其特征在于，所述机械密封具体为集装式机械密封，其设于所述泵盖与电机之间。

4.如权利要求1所述的一种核电用AP1000余热排出泵，其特征在于，所述节流衬套具体为迷宫式结构。

5.如权利要求1所述的一种核电用AP1000余热排出泵，其特征在于，所述电机轴上套设有一对角接触球轴承，这一对角接触球轴承为面对面的相对设置，用于抵消轴向力。

6.如权利要求1所述的一种核电用AP1000余热排出泵，其特征在于，所述电机、泵盖、导叶盖、导叶以及叶轮为一整体结构，所述整体结构整体的安装于所述泵体上。