CN105508234A - 一种核电主泵试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种核电主泵试验装置。目前世界范围内仅有少数国家掌握核电主泵的设计技术。本发明的特点是：试验泵电机为屏蔽主泵电机或轴封主泵电机，屏蔽主泵泵壳、六号异径接头、八号异径接头、一号主调节阀、七号异径接头、轴封主泵泵壳、一号异径接头、二号异径接头、一号整流栅、一号文丘里管流量计和三号异径接头依次安装在回路主管道上，四号异径接头、二号整流栅、二号文丘里管流量计和五号异径接头依次安装在流量并联测量管上，九号异径接头、二号主调节阀和十号异径接头依次安装在主阀并联测量管上；屏蔽主泵电机安装在屏蔽主泵泵壳上，或，轴封主泵电机安装在轴封主泵泵壳上。本发明有分别试验屏蔽主泵和轴封主泵的功能。

Description

一种核电主泵试验装置

技术领域

本发明涉及一种核电主泵试验装置，用于核电站主泵高温高压全性能测试，主要用于屏蔽电机主泵和轴封主泵的测试试验，特别适用于第三代核电主泵的全性能测试。

背景技术

大型先进压水堆核电站是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》确定的16个国家重大科技专项之一的子项。反应器冷却剂泵作为压水堆核电站一回路系统的关键设备之一，在核电站的能量转换中具有重要作用，被喻为反应堆冷却系统的心脏。目前国内百万千瓦等级核电站中使用的主泵都是国外设计技术，尚未形成具有自主知识产权的主泵产品。第三代核主泵技术自主化研发对我国核电事业的可持续发展有着重要意义。

主泵全性能试验是反应器冷却剂泵产品定型至关重要的依据，同时也是产品泵出厂前检验的必需环节。核电主泵全流量性能试验装置为主泵测试提供台架保障。目前世界范围内仅有少数国家掌握核电主泵的设计技术，已公开的核电主泵试验装置非常少。公开日为2010年02月17日，公开号为CN101649833的中国专利中，公开了一种核主泵用机械密封试验装置，该试验装置仅用于测试核主泵的机械密封性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种核电主泵试验装置，该核电主泵试验装置的结构设计合理，具备分别试验屏蔽主泵和轴封主泵的功能，屏蔽主泵和轴封主泵分别试验时两端布置，主回路不采用法兰连接主管道，既避免了存在法兰泄露的潜在风险，又避免了多次试验后安装困难的问题。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该核电主泵试验装置的结构特点在于：包括回路主管道、流量并联测量管、主阀并联测量管、屏蔽主泵泵壳、轴封主泵泵壳、一号异径接头、二号异径接头、三号异径接头、四号异径接头、五号异径接头、六号异径接头、七号异径接头、八号异径接头、九号异径接头、十号异径接头、一号整流栅、二号整流栅、一号文丘里管流量计、二号文丘里管流量计、一号主调节阀、二号主调节阀、试验泵电机和水力部件，所述试验泵电机为屏蔽主泵电机或者轴封主泵电机，所述屏蔽主泵泵壳、六号异径接头、八号异径接头、一号主调节阀、七号异径接头、轴封主泵泵壳、一号异径接头、二号异径接头、一号整流栅、一号文丘里管流量计和三号异径接头依次安装在回路主管道上，所述流量并联测量管的一端连接在位于一号异径接头和二号异径接头之间的回路主管道上，该流量并联测量管的另一端连接在位于三号异径接头和屏蔽主泵泵壳之间的回路主管道上，所述四号异径接头、二号整流栅、二号文丘里管流量计和五号异径接头沿流量并联测量管的一端到流量并联测量管的另一端的方向依次安装在流量并联测量管上，所述主阀并联测量管的一端连接在位于轴封主泵泵壳和七号异径接头之间的回路主管道上，该主阀并联测量管的另一端连接在位于六号异径接头和八号异径接头之间的回路主管道上，所述九号异径接头、二号主调节阀和十号异径接头沿主阀并联测量管的一端到主阀并联测量管的另一端的方向依次安装在主阀并联测量管上；所述屏蔽主泵电机和水力部件均安装在屏蔽主泵泵壳上组成屏蔽主泵，所述轴封主泵泵壳采用盲板封住，或者，所述轴封主泵电机和水力部件均安装在轴封主泵泵壳上组成轴封主泵，所述屏蔽主泵泵壳采用盲板封住。

作为优选，本发明所述二号异径接头和一号整流栅固定。

作为优选，本发明所述四号异径接头和二号整流栅固定。

作为优选，本发明所述回路主管道采用WB36材质，在回路主管道的内部堆焊不锈钢材质。

作为优选，本发明位于主阀并联测量管的另一端和六号异径接头之间的回路主管道上设置有辅助回路供水口，位于主阀并联测量管的一端和轴封主泵泵壳之间的回路主管道上设置有辅助回路回水口。

作为优选，本发明所述一号整流栅位于回路主管道内。

作为优选，本发明所述二号整流栅位于流量并联测量管内。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：针对三代核电主泵，发明了能够实现全性能的高温高压试验装置。针对屏蔽主泵和轴封主泵分别试验时两端布置的方案。回路主管道不采用法兰连接的方式，既避免法兰泄露的潜在风险，又避免多次试验后的安装困难。流量计采用并联测量管道方式，避免大流量流量计标定困难的问题；主阀采用并联控制方式，提高了主阀调节的准确性。回路主管道的材质采用WB36，相对于不锈钢具有保证强度（高温、高压）的情况下节省材料的优点；回路主管道的内部堆焊不锈钢，具备防腐的能力。

为具备分别试验屏蔽主泵和轴封主泵的功能，本发明采用两端分设试验泵及支撑结构的主回路布置方案，其他系统（电机冷却水系统及密封水系统除外）共用。本发明将两种泵壳分别焊装于台位两端的回路主管道上，屏蔽主泵右下端布置，轴封主泵左上端布置。当屏蔽主泵（固定端）试验时，轴封主泵泵壳（自由端）作为回路主回路的管件，轴封主泵泵壳的法兰以盲板封死；当轴封主泵泵壳（自由端）试验时，屏蔽主泵（固定端）作为回路主回路的管件，屏蔽主泵泵壳的内部可采用非标导流装置，屏蔽主泵泵壳的法兰以盲板封死，即反之亦然。

附图说明

图1是本发明实施例的核电主泵试验装置中的试验泵电机为屏蔽主泵电机时的系统示意图。

图2是本发明实施例的核电主泵试验装置中的试验泵电机为屏蔽主泵电机时的结构示意图。

图3是本发明实施例的核电主泵试验装置中的试验泵电机为屏蔽主泵电机时，一号文丘里管流量计和二号文丘里管流量计并联测量时的管路结构示意图。

图4是本发明实施例的核电主泵试验装置中的试验泵电机为屏蔽主泵电机时，一号主调节阀和二号主调节阀并联控制时的结构示意图。

图5是本发明实施例的核电主泵试验装置中的试验泵电机为轴封主泵电机时的系统示意图。

图6是本发明实施例的核电主泵试验装置中的试验泵电机为轴封主泵电机时的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图6，本实施例中的核电主泵试验装置包括回路主管道1、流量并联测量管2、主阀并联测量管3、屏蔽主泵泵壳4、轴封主泵泵壳5、一号异径接头6、二号异径接头7、三号异径接头8、四号异径接头9、五号异径接头10、六号异径接头11、七号异径接头12、八号异径接头13、九号异径接头14、十号异径接头15、一号整流栅16、二号整流栅17、一号文丘里管流量计18、二号文丘里管流量计19、一号主调节阀20、二号主调节阀21、试验泵电机和水力部件，其中，试验泵电机为屏蔽主泵电机22或者轴封主泵电机23，水力部件包括叶轮等。

本实施例中的屏蔽主泵泵壳4、六号异径接头11、八号异径接头13、一号主调节阀20、七号异径接头12、轴封主泵泵壳5、一号异径接头6、二号异径接头7、一号整流栅16、一号文丘里管流量计18和三号异径接头8依次安装在回路主管道1上形成一个回路。

本实施例中的流量并联测量管2的一端连接在位于一号异径接头6和二号异径接头7之间的回路主管道1上，该流量并联测量管2的另一端连接在位于三号异径接头8和屏蔽主泵泵壳4之间的回路主管道1上，四号异径接头9、二号整流栅17、二号文丘里管流量计19和五号异径接头10沿流量并联测量管2的一端到流量并联测量管2的另一端的方向依次安装在流量并联测量管2上。

本实施例中的主阀并联测量管3的一端连接在位于轴封主泵泵壳5和七号异径接头12之间的回路主管道1上，该主阀并联测量管3的另一端连接在位于六号异径接头11和八号异径接头13之间的回路主管道1上，九号异径接头14、二号主调节阀21和十号异径接头15沿主阀并联测量管3的一端到主阀并联测量管3的另一端的方向依次安装在主阀并联测量管3上。

本实施例中的屏蔽主泵电机22和水力部件均安装在屏蔽主泵泵壳4上组成屏蔽主泵，轴封主泵泵壳5采用盲板封住，当屏蔽主泵试验时，轴封主泵泵壳5作为回路主管道1的管件。或者，本实施例中的轴封主泵电机23和水力部件均安装在轴封主泵泵壳5上组成轴封主泵，屏蔽主泵泵壳4采用盲板封住，当轴封主泵试验时，屏蔽主泵泵壳4作为回路主管道1的管件。

通常情况下，本实施例中的二号异径接头7和一号整流栅16固定；四号异径接头9和二号整流栅17固定；回路主管道1采用WB36材质，在回路主管道1的内部堆焊不锈钢材质；位于主阀并联测量管3的另一端和六号异径接头11之间的回路主管道1上设置有辅助回路供水口24，位于主阀并联测量管3的一端和轴封主泵泵壳5之间的回路主管道1上设置有辅助回路回水口25。一号整流栅16位于回路主管道1内，二号整流栅17位于流量并联测量管2内。

本实施例中的回路主管道1不采用法兰连接的方式，既避免法兰泄露的潜在风险，又避免多次试验后的安装困难。屏蔽主泵泵壳4和轴封主泵泵壳5均作为管件焊接在回路主管道1上，泵试验时，只需分别在两端安装/拆卸泵壳以外的水力部件和电机等即可，回路主管道1不做装拆调整，大大提高了工作效率，降低了工作量。

本实施例能分别满足第三代屏蔽主泵和轴封主泵试验，试验泵（屏蔽主泵或轴封主泵）的主要技术参数见下表。

表1试验泵主要技术参数表

序号	参数	单位	屏蔽主泵	轴封主泵
					1	设计温度	℃	350	343
2	运行温度	℃	284.3	295
					3	运行压力	MPa	15.5	15.23
4	设计流量	m3/h	21642	25450
					5	设计扬程	m	111±2%	86.8
6	转速	rpm	1500	1500
					7	额定功率	kW	6680	8000
8	电压	kV	6	10
					9	频率	Hz	50	50
10	总重	t	118.9	110

本实施例中的回路主管道1、流量并联测量管2和主阀并联测量管3作为试验泵流量、扬程等主测试管道，管道内径为DN900mm，设计压力为17.3MPa，设计温度为350℃，流量精确测量范围约为5000～30000m³/h。一号文丘里管流量计18和二号文丘里管流量计19采用并联测量管道的方式，避免大流量流量计标定困难的问题。一号主调节阀20和二号主调节阀21采用并联控制的方式，提高了主阀调节的准确性。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种核电主泵试验装置，其特征在于：包括回路主管道、流量并联测量管、主阀并联测量管、屏蔽主泵泵壳、轴封主泵泵壳、一号异径接头、二号异径接头、三号异径接头、四号异径接头、五号异径接头、六号异径接头、七号异径接头、八号异径接头、九号异径接头、十号异径接头、一号整流栅、二号整流栅、一号文丘里管流量计、二号文丘里管流量计、一号主调节阀、二号主调节阀、试验泵电机和水力部件，所述试验泵电机为屏蔽主泵电机或者轴封主泵电机，所述屏蔽主泵泵壳、六号异径接头、八号异径接头、一号主调节阀、七号异径接头、轴封主泵泵壳、一号异径接头、二号异径接头、一号整流栅、一号文丘里管流量计和三号异径接头依次安装在回路主管道上，所述流量并联测量管的一端连接在位于一号异径接头和二号异径接头之间的回路主管道上，该流量并联测量管的另一端连接在位于三号异径接头和屏蔽主泵泵壳之间的回路主管道上，所述四号异径接头、二号整流栅、二号文丘里管流量计和五号异径接头沿流量并联测量管的一端到流量并联测量管的另一端的方向依次安装在流量并联测量管上，所述主阀并联测量管的一端连接在位于轴封主泵泵壳和七号异径接头之间的回路主管道上，该主阀并联测量管的另一端连接在位于六号异径接头和八号异径接头之间的回路主管道上，所述九号异径接头、二号主调节阀和十号异径接头沿主阀并联测量管的一端到主阀并联测量管的另一端的方向依次安装在主阀并联测量管上；所述屏蔽主泵电机和水力部件均安装在屏蔽主泵泵壳上组成屏蔽主泵，所述轴封主泵泵壳采用盲板封住，或者，所述轴封主泵电机和水力部件均安装在轴封主泵泵壳上组成轴封主泵，所述屏蔽主泵泵壳采用盲板封住。

2.根据权利要求1所述的核电主泵试验装置，其特征在于：所述二号异径接头和一号整流栅固定。

3.根据权利要求1所述的核电主泵试验装置，其特征在于：所述四号异径接头和二号整流栅固定。

4.根据权利要求1所述的核电主泵试验装置，其特征在于：所述回路主管道采用WB36材质，在回路主管道的内部堆焊不锈钢材质。

5.根据权利要求1所述的核电主泵试验装置，其特征在于：位于主阀并联测量管的另一端和六号异径接头之间的回路主管道上设置有辅助回路供水口，位于主阀并联测量管的一端和轴封主泵泵壳之间的回路主管道上设置有辅助回路回水口。

6.根据权利要求1所述的核电主泵试验装置，其特征在于：所述一号整流栅位于回路主管道内。

7.根据权利要求1所述的核电主泵试验装置，其特征在于：所述二号整流栅位于流量并联测量管内。