CN104912816A - 反应堆冷却剂泵 - Google Patents

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Abstract

一种应用于核电反应堆冷却剂泵技术领域中的反应堆冷却剂泵，包括屏蔽电机、隔热屏、泵体、导叶、叶轮后密封环、屏蔽电机轴、叶轮、叶轮前密封环等，在泵体内设置叶轮前密封环、叶轮、叶轮螺帽、叶轮后密封环、导叶，导叶的一端与屏蔽电机的机座连接，屏蔽电机的屏蔽电机轴装入隔热屏和导叶内，屏蔽电机轴的端部连接有叶轮，在叶轮上开有平衡孔A,在泵体的上端与屏蔽电机的下端通过双锥密封由主螺栓组件连接紧固，在泵体的下端设置吸入管为泵入口，在泵体的右侧设置吐出管为泵出口。该发明结构新颖，效率高，水力压出室由导叶和泵体共同组成适用于高温高压的核电反应堆，作为反应堆冷却剂泵使用，完全满足核动力系统使用要求。

Description

反应堆冷却剂泵
技术领域
本发明涉及核电反应堆冷却剂泵技术领域中的反应堆冷却剂泵。
背景技术
目前，反应堆冷却剂泵是核电动力系统的重要关键设备之一，我国在此领域应用的反应堆冷却剂泵还在沿用上世纪70-90年代的研究成果，为提高我国的核电主泵技术，解决适应反应堆主泵需求，以及如何解决在研究反应堆冷却剂泵新结构、新型式、高效率中存在的问题。因此，研制一种反应堆冷却剂泵一直是急待解决的新课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种反应堆冷却剂泵，该发明适用于高温、高压的核电反应堆，为反应堆冷却剂提供循环动力。
本发明的目的是这样实现的：反应堆冷却剂泵，为高温、高压反应堆冷却剂提供循环动力，包括主螺栓组件、双锥密封、隔热屏、泵体、导叶、叶轮后密封环、叶轮、叶轮前密封环、叶轮螺母、吐出管，泵体的上端与屏蔽电机的下端通过双锥密封由主螺栓组件连接紧固，和屏蔽电机一起构成反应堆冷却剂压力边界，共同承受反应堆系统压力；泵体的下端设置吸入管B为泵入口，在泵体的切向设置吐出管为泵出口；在泵体内设置导叶、叶轮、叶轮前密封环、叶轮后密封环和叶轮螺母；导叶的一端与屏蔽电机的机座连接，屏蔽电机的电机轴穿过隔热屏和导叶，端部连接有叶轮，在叶轮上开有平衡孔A；为阻断泵端热量传递到电机端，在反应堆冷却剂泵和电机间设有隔热屏；
所述的泵体的吸入管B、吐出管与系统主管道的连接采用焊接结构型式；所述的屏蔽电机与泵体通过双锥密封进行密封，由主螺栓组件连接成一个整体，承受反应堆冷却剂系统压力，构成反应堆冷却剂压力边界；所述的叶轮固定在屏蔽电机转子轴端，由屏蔽电机带动，为介质提供循环动力；所述的导叶与泵体的流道组合而成压出室C，将叶轮输出的介质动能转化成压力能，降低动能损失；所述的泵体不但是水力部件中的蜗壳，起到压出室C的作用，而且承受反应堆冷却剂系统压力，构成反应堆冷却剂的压力边界；所述的反应堆冷却剂泵在结构上采用叶轮前密封环、叶轮后密封环，叶轮上开平衡孔A来减小自身由于对水流做功产生的较大轴向力；所述泵体与屏蔽电机之间设有隔热屏；
所述的反应堆冷却剂泵的工作原理是，反应堆冷却剂泵为蜗壳型式，水力流道由导叶和泵体流道共同组成，泵体的吸入管B向下布置，吐出管切向布置，介质垂直向上吸入，排出通道为吐出管，垂直切向排出，泵体的吸入管B、吐出管与系统主管道的连接采用焊接结构型式，叶轮固定在屏蔽电机转子轴端，从泵体的吸入管B吸进的水经叶轮增加能量，排入安装并紧固在屏蔽电机的机座上的导叶，将液体动能转换成压力能，进入泵体，由吐出管排出。
反应堆冷却剂泵与现有技术相比，具有结构新颖，效率高，水力压出室由导叶和泵体共同组成适用于高温高压的核电反应堆，作为反应堆冷却剂泵使用，高效范围宽，性能在高效区（0.7-1.3额定流量）变化平缓，无驼峰，符合系统对泵的性能要求，完全满足核动力系统使用要求等优点，将广泛的应用于核电反应堆冷却剂泵技术领域中。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
图1是本发明结构示意图。
具体实施方式
参照附图，反应堆冷却剂泵，为高温、高压反应堆冷却剂提供循环动力，包括主螺栓组件2、双锥密封3、隔热屏4、泵体5、导叶6、叶轮后密封环7、叶轮9、叶轮前密封环10、叶轮螺母11、吐出管12，泵体5的上端与屏蔽电机1的下端通过双锥密封3由主螺栓组件2连接紧固，和屏蔽电机1一起构成反应堆冷却剂压力边界，共同承受反应堆系统压力；泵体5的下端设置吸入管B为泵入口，在泵体5的切向设置吐出管12为泵出口；在泵体5内设置导叶6、叶轮9、叶轮前密封环10、叶轮后密封环7和叶轮螺母11；导叶6的一端与屏蔽电机1的机座连接，屏蔽电机1的电机轴8穿过隔热屏4和导叶6，端部连接有叶轮9，在叶轮9上开有平衡孔A；为阻断泵端热量传递到电机端，在反应堆冷却剂泵和电机间设有隔热屏4。
所述的泵体5的吸入管B、吐出管12与系统主管道的连接采用焊接结构型式。所述的屏蔽电机1与泵体5通过双锥密封3进行密封，由主螺栓组件2连接成一个整体，承受反应堆冷却剂系统压力，构成反应堆冷却剂压力边界。所述的叶轮9固定在屏蔽电机1转子轴端，由屏蔽电机1带动，为介质提供循环动力。所述的导叶6与泵体5的流道组合而成压出室C，将叶轮9输出的介质动能转化成压力能，降低动能损失。所述的泵体5不但是水力部件中的蜗壳，起到压出室C的作用，而且承受反应堆冷却剂系统压力，构成反应堆冷却剂的压力边界。所述的反应堆冷却剂泵在结构上采用叶轮前密封环10、叶轮后密封环7，叶轮9上开平衡孔A来减小自身由于对水流做功产生的较大轴向力。所述泵体5与屏蔽电机1之间设有隔热屏4。
所述的反应堆冷却剂泵的工作原理是，反应堆冷却剂泵为蜗壳型式，水力流道由导叶6和泵体5流道共同组成，泵体5的吸入管B向下布置，吐出管12切向布置，介质垂直向上吸入（即轴向吸入），排出通道为吐出管12，垂直切向排出（径向吐出），泵体5的吸入管B、吐出管12与系统主管道的连接采用焊接结构型式，叶轮9固定在屏蔽电机1转子轴端，从泵体5的吸入管B吸进的水经叶轮9增加能量，排入安装并紧固在屏蔽电机1的机座上的导叶6，并紧固在屏蔽电机1的机座上的导叶6，将液体动能转换成压力能，进入泵体5，由吐出管12排出。
下面进一步叙述本发明：
为避免介质来流在泵入口处产生漩涡损失和激振力，在所述叶轮吸入口处和泵体5吸入管之间设有叶轮前密封环10，固定在导叶6上。
所述叶轮9的吸入口向下、并与泵体5的吸入口相对应，所述叶轮9的吐出口切向布置、并与导叶6的入口相对应，叶轮9在结构上采用前、后密封环来减小自身由于对水流做功产生的较大的轴向力。安装在导叶下部的叶轮前密封环10和安装在导叶6上部的叶轮后密封环7，分别与叶轮的前后相配合来调整轴向力，为减小叶轮9的轴向力，在叶轮9上开有平衡孔A。
导叶6和泵体5共同组成泵的压出室C，导叶6为三流道导叶结构，泵体流道为蜗壳型式，压出室C的功能是完成能量的转换及液流导向，是水力流场的重要组成部分。
泵体5一端与屏蔽电机1的机座连接，并通过主螺栓组件2和双锥密封3一起构成反应堆冷却剂泵的压力边界。
反应堆冷却剂泵是屏蔽电机1驱动的立式高温高压密封泵，反应堆冷却剂泵部分直接与高温高压介质接触，由于屏蔽电机1中很多零部件不能承受介质的高温，因此，在反应堆冷却剂泵和屏蔽电机1的之间设有隔热屏4。

Claims (9)

1.一种反应堆冷却剂泵，为高温、高压反应堆冷却剂提供循环动力，包括主螺栓组件、双锥密封、隔热屏、泵体、导叶、叶轮后密封环、叶轮、叶轮前密封环、叶轮螺母、吐出管，其特征在于：泵体的上端与屏蔽电机的下端通过双锥密封由主螺栓组件连接紧固，和屏蔽电机一起构成反应堆冷却剂压力边界，共同承受反应堆系统压力；泵体的下端设置吸入管B为泵入口，在泵体的切向设置吐出管为泵出口；在泵体内设置导叶、叶轮、叶轮前密封环、叶轮后密封环和叶轮螺母；导叶的一端与屏蔽电机的机座连接，屏蔽电机的电机轴穿过隔热屏和导叶，端部连接有叶轮，在叶轮上开有平衡孔A；为阻断泵端热量传递到电机端，在反应堆冷却剂泵和电机间设有隔热屏。
2.根据权利要求1所述的反应堆冷却剂泵，其特征在于：所述的泵体的吸入管B、吐出管与系统主管道的连接采用焊接结构型式。
3.根据权利要求1所述的反应堆冷却剂泵，其特征在于：所述的屏蔽电机与泵体通过双锥密封进行密封，由主螺栓组件连接成一个整体，承受反应堆冷却剂系统压力，构成反应堆冷却剂压力边界。
4.根据权利要求1所述的反应堆冷却剂泵，其特征在于：所述的叶轮固定在屏蔽电机转子轴端，由屏蔽电机带动，为介质提供循环动力。
5.根据权利要求1所述的反应堆冷却剂泵，其特征在于：所述的导叶与泵体的流道组合而成压出室C，将叶轮输出的介质动能转化成压力能，降低动能损失。
6.根据权利要求1所述的反应堆冷却剂泵，其特征在于：所述的泵体不但是水力部件中的蜗壳，起到压出室C的作用，而且承受反应堆冷却剂系统压力，构成反应堆冷却剂的压力边界。
7.根据权利要求1所述的反应堆冷却剂泵，其特征在于：所述的反应堆冷却剂泵在结构上采用叶轮前密封环、叶轮后密封环，叶轮上开平衡孔A来减小自身由于对水流做功产生的较大轴向力。
8.按权利要求1所述的反应堆冷却剂泵，其特征在于：所述泵体与屏蔽电机之间设有隔热屏。
9.根据权利要求1所述的反应堆冷却剂泵，其特征在于：所述的反应堆冷却剂泵的工作原理是，反应堆冷却剂泵为蜗壳型式，水力流道由导叶和泵体流道共同组成，泵体的吸入管B向下布置，吐出管切向布置，介质垂直向上吸入，排出通道为吐出管，垂直切向排出，泵体的吸入管B、吐出管与系统主管道的连接采用焊接结构型式，叶轮固定在屏蔽电机转子轴端，从泵体的吸入管B吸进的水经叶轮增加能量，排入安装并紧固在屏蔽电机的机座上的导叶，并紧固在屏蔽电机的机座上的导叶，将液体动能转换成压力能，进入泵体，由吐出管排出。
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