CN110211712A - 一种用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵 - Google Patents

一种用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵，包括外壳体、内壳体、下部滑动轴承、上部轴承、叶轮、泵轴、泵盖、停车密封、机械密封、电机支架和电机，泵轴插入在内壳体内，泵轴通过上部轴承和下部滑动轴承支撑；叶轮采用混流式叶轮；叶轮的出口设有导叶体；泵盖设置在外壳体的顶端；泵盖的下方设置有两道反射层；泵盖上设置有雷达液位计；泵轴的上部延伸出所述泵盖形成伸出端；泵轴的顶端通过联轴器与所述电机连接。本发明的用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵，采用混流式叶轮、抽芯式结构，结构简单、拆装方便、便于维修，滑动轴承利用铅铋介质进行润滑和冷却，无需通入其他冷却介质，隔热效果好。

Description

一种用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵
技术领域
本发明涉及一种用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵。
背景技术
铅铋泵的功能是驱动反应堆冷却剂(液态铅铋合金)在一回路系统内循环流动，将堆芯的热量传递给主换热器；同时铅铋泵的承压部件属于反应堆一回路系统压力边界的重要组成部分,是防止放射性物质和有毒物质泄漏的第二道屏障。目前急需设计一种结构简单、拆装方便、便于维修的立式混流，用于驱动反应堆冷却剂(液态铅铋合金)在一回路系统内循环流动。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵，采用混流式叶轮、抽芯式结构，结构简单、拆装方便、便于维修，滑动轴承利用铅铋介质进行润滑和冷却，无需通入其他冷却介质，隔热效果好。
实现上述目的的技术方案是：一种用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵，包括外壳体、内壳体、下部滑动轴承、上部轴承、叶轮、泵轴、泵盖、停车密封、机械密封、电机支架和电机，其中：
所述内壳体与外壳体从内至外依次同轴设置，所述外壳体的底端为泵进口，所述外壳体的侧面开设有泵出口；
所述泵轴插入在所述内壳体内，所述泵轴采用空心轴，所述上部轴承和下部滑动轴承一一对应地设置在所述泵轴的上下部，且所述泵轴通过所述上部轴承和下部滑动轴承支撑；
所述叶轮采用混流式叶轮，所述叶轮设置在所述泵轴的底端，且所述叶轮位于所述下部滑动轴承的底端；
所述叶轮的出口设有导叶体，且所述导叶体套在所述下部滑动轴承上；
所述泵出口的部位设置有出口段，所述出口段位于所述外壳体内，且套设在所述泵轴上；所述出口段的顶端与所述内壳体的底端相连，所述出口段的底端与所述导叶体的顶端相连；
所述泵盖设置在所述外壳体的顶端，所述泵盖内设置有冷却水腔；
所述泵盖的下方设置有两道反射层，且所述两道反射层一一对应地位于所述外壳体和内壳体之间以及所述内壳体与泵轴之间；
所述泵盖上设置有雷达液位计，且所述雷达液位计插入在所述外壳体和内壳体之间；
所述泵轴的上部延伸出所述泵盖形成伸出端，所述机械密封和停车密封从上至下依次设置在所述泵轴的伸出端；
所述电机设置在所述电机支架上，且所述泵轴的顶端通过联轴器与所述电机连接。
上述的一种用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵，其中，所述下部滑动轴承浸没在液态铅铋中，利用铅铋介质进行润滑和冷却，承受径向载荷和定位；所述上部轴承采用油润滑轴承，承受径向和轴向载荷。
上述的一种用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵，其中，所述下部滑动轴承采用动压轴承，所述动压轴承采用单油楔圆柱形动压轴承，所述动压轴承通过轴套套接在所述泵轴的下部，所述动压轴承与所述泵轴之间形成下大上小的楔形收敛间隙；
所述动压轴承的摩擦副采用堆焊耐高温耐磨司太立合金制成，堆焊后的司太立合金的表面光洁度低于0.8μm。
上述的一种用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵，其中，所述动压轴承与轴套之间相对运动，将铅铋介质从所述楔形收敛间隙的大口带向小口，形成“油楔”，进而生成承受载荷的液膜。
上述的一种用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵，其中，所述出口段与所述泵轴之间设置有滑动轴承。
上述的一种用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵，其中，所述叶轮、导叶体、下部滑动轴承、出口段、内壳体及泵轴6设计为可整体抽芯结构。
本发明的用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵，与现有技术相比，有益效果体现在：
(1)采用抽芯式结构，安装和拆卸方便；
(2)下部滑动轴承结构简单，利用铅铋介质进行润滑和冷却，无需通入其他冷却介质；
(3)泵盖下方设置有两道反射层，能更好增加隔热效果；
(4)泵轴采用空心轴，从而减少热量往外部环境的传输；
(5)泵盖设置冷却水腔，通过冷却水冷却，冷却效果好；
(6)泵盖上设置有雷达液位计，便于实时监控泵腔内的铅铋液高度；
(7)泵盖上方设置有停车密封，便于停机时在线检修和更换机械密封。
附图说明
图1为本发明的用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵的结构图；
图2为动压轴承的安装结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：
请参阅图1和图2，本发明的最佳实施例，一种用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵，包括外壳体1、内壳体2、下部滑动轴承3、上部轴承13、叶轮4、泵轴6、泵盖10、停车密封11、机械密封12、电机支架15和电机16。
内壳体2与外壳体1从内至外依次同轴设置，外壳体1的底端为泵进口101，外壳体1的侧面开设有泵出口102；泵轴6插入在内壳体2内，泵轴6采用空心轴，上部轴承13和下部滑动轴承3一一对应地设置在泵轴6的上下部，且泵轴6通过上部轴承13和下部滑动轴承3支撑；叶轮4采用混流式叶轮，叶轮4设置在泵轴6的底端，且叶轮4位于下部滑动轴承3的底端；叶轮4的出口设有导叶体5，且导叶体5套在下部滑动轴承3上；泵出口102的部位设置有出口段7，出口段7位于外壳体1内，且套设在泵轴6上；出口段7的顶端与内壳体2的底端相连，出口段7的底端与导叶体5的顶端相连。出口段7与泵轴6之间设置有滑动轴承3＇。
泵盖10设置在外壳体1的顶端，泵盖10内设置有冷却水腔；泵盖10的下方设置有两道反射层8，且两道反射层8一一对应地位于外壳体1和内壳体2之间以及以及内壳体2与泵轴6之间；泵盖10上设置有雷达液位计9，且雷达液位计9插入在外壳体1和内壳体2之间；泵轴6的上部延伸出泵盖10形成伸出端，机械密封12和停车密封11从上至下依次设置在泵轴6的伸出端。
电机16设置在电机支架15上，且泵轴6的顶端通过联轴器14与电机16连接，通过联轴器14传递扭矩。
下部滑动轴承3浸没在液态铅铋中，利用铅铋介质进行润滑和冷却，承受径向载荷和定位；上部轴承13采用油润滑轴承，承受径向和轴向载荷。
下部滑动轴承3采用动压轴承，动压轴承采用单油楔圆柱形动压轴承，动压轴承通过轴套31套接在泵轴6的下部，动压轴承3与泵轴6之间形成下大上小的楔形收敛间隙；动压轴承3的摩擦副采用堆焊耐高温耐磨司太立合金制成，堆焊后的司太立合金的表面光洁度低于0.8μm。动压轴承3与轴套31之间相对运动，将铅铋介质从楔形收敛间隙的大口带向小口，形成“油楔”，进而生成承受载荷的液膜。
本发明的用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵，水力部件(包括叶轮、导叶体、下部滑动轴承、出口段和内壳体等)及泵轴6设计为可整体抽芯结构,这种抽芯式结构，安装和拆卸方便，可以减少泵组拆装时间；叶轮4的出口设有导叶体5，从而可以将介质的速度能转换为压能；下部滑动轴承3结构简单，利用铅铋介质进行润滑和冷却，无需通入其他冷却介质；泵盖10下方设置有两道反射层，能更好增加隔热效果；泵轴6采用空心轴，从而减少热量往外部环境的传输；泵盖10设置冷却水腔，通过冷却水冷却，冷却效果好，以保证机械密封12和上部轴承13在常温下工作的条件；泵盖10上设置有雷达液位计9，便于实时监控泵腔内的铅铋液高度；泵轴的伸出端(即泵盖上方)设计有机械密封12防止泵腔内气体泄漏，还设置停车密封11从而保证泵停运工况下的密封性能及停机时在线进行机械密封的更换，便于停机时在线检修和更换机械密封。
综上所述，本发明的用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵，采用混流式叶轮、抽芯式结构，结构简单、拆装方便、便于维修，滑动轴承利用铅铋介质进行润滑和冷却，无需通入其他冷却介质，隔热效果好。
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 (6)

1.一种用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵，其特征在于，包括外壳体、内壳体、下部滑动轴承、上部轴承、叶轮、泵轴、泵盖、停车密封、机械密封、电机支架和电机，其中：
所述内壳体与外壳体从内至外依次同轴设置，所述外壳体的底端为泵进口，所述外壳体的侧面开设有泵出口；
所述泵轴插入在所述内壳体内，所述泵轴采用空心轴，所述上部轴承和下部滑动轴承一一对应地设置在所述泵轴的上下部，且所述泵轴通过所述上部轴承和下部滑动轴承支撑；
所述叶轮采用混流式叶轮，所述叶轮设置在所述泵轴的底端，且所述叶轮位于所述下部滑动轴承的底端；
所述叶轮的出口设有导叶体，且所述导叶体套在所述下部滑动轴承上；
所述泵出口的部位设置有出口段，所述出口段位于所述外壳体内，且套设在所述泵轴上；所述出口段的顶端与所述内壳体的底端相连，所述出口段的底端与所述导叶体的顶端相连；
所述泵盖设置在所述外壳体的顶端，所述泵盖内设置有冷却水腔；
所述泵盖的下方设置有两道反射层，且所述两道反射层一一对应地位于所述外壳体和内壳体之间以及所述内壳体与泵轴之间；
所述泵盖上设置有雷达液位计，且所述雷达液位计插入在所述外壳体和内壳体之间；
所述泵轴的上部延伸出所述泵盖形成伸出端，所述机械密封和停车密封从上至下依次设置在所述泵轴的伸出端；
所述电机设置在所述电机支架上，且所述泵轴的顶端通过联轴器与所述电机连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵，其特征在于，所述下部滑动轴承浸没在液态铅铋中，利用铅铋介质进行润滑和冷却，承受径向载荷和定位；所述上部轴承采用油润滑轴承，承受径向和轴向载荷。
3.根据权利要求2所述的一种用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵，其特征在于，所述下部滑动轴承采用动压轴承，所述动压轴承采用单油楔圆柱形动压轴承，所述动压轴承通过轴套套接在所述泵轴的下部，所述动压轴承与所述泵轴之间形成下大上小的楔形收敛间隙；
所述动压轴承的摩擦副采用堆焊耐高温耐磨司太立合金制成，堆焊后的司太立合金的表面光洁度低于0.8μm。
4.根据权利要求3所述的一种用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵，其特征在于，所述动压轴承与轴套之间相对运动，将铅铋介质从所述楔形收敛间隙的大口带向小口，形成“油楔”，进而生成承受载荷的液膜。
5.根据权利要求1所述的一种用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵，其特征在于，所述出口段与所述泵轴之间设置有滑动轴承。
6.根据权利要求1所述的一种用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵，其特征在于，所述叶轮、导叶体、下部滑动轴承、出口段、内壳体及泵轴设计为可整体抽芯结构。
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