CN112922850A - 一种核电用立式蜗壳式单级离心泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种核电用立式蜗壳式单级离心泵,该离心泵用于核电技术上,离心泵包括一泵体,泵体进出口设有法兰;泵体内部设置有叶轮和导叶,导叶上方设有导叶盖,导叶与导叶盖板共同形成用于导流的流道,导叶下方设有导轴承座,导轴承座上设有导轴承;泵体上方设有泵盖,泵盖上方设有轴承部件;轴承部件内设有泵轴,泵轴和泵盖轴孔之间还设有用于密封的机械密封、节流衬套;泵盖内设有水冷机构,用于冷却机械密封;电机通过一电机座固定于泵体上方。本发明中的泵体受力均匀,流态稳定;叶轮汽蚀性能优秀,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,泄漏的介质能够被收集。
Description
技术领域
本发明涉及一种单级离心泵,具体涉及一种采用立式单级带导叶离心泵结构,并安装轴承风冷和机封水冷结构,克服了传统余热排出泵的缺点、安全性高、能满足CAP1400核电机组的使用需要的核电用立式蜗壳式单级离心泵。
背景技术
CAP1400正常余热排出泵适用于三代核电非能动、安全、经济、先进的CAP1400机组中正常余热排出系统(RNS),是正常预热排出系统(RNS)的重要设备,位于辅助厂房内。其主要功能如下:
1、在电厂正常停堆期间排出反应堆冷却剂系统的热量;
2、启堆时,维持反应堆冷却剂系统真空充水冷却;
3、停堆时,如果需要,维持乏燃料池冷却;
4、失水事故后,从装料池或安全壳内置换料水箱吸水,提供非安全低压注射;
5、安全壳水淹后,从地坑吸水,进行安全壳再循环冷却;
6、系统意外超压后,维持压力边界完整性。
CAP1400机组是我国在吸收消化国外AP1000的基础上自主创新的三代核电先进机组,安全性高,有很好的发展趋势,而现有的CAP1400正常余热排出泵技术不成熟,无法满足CAP1400核电机组的使用需要。
发明内容
针对上述问题,本发明的主要目的在于提供一种采用立式单级带导叶离心泵结构,并安装轴承风冷和机封水冷结构,克服了传统余热排出泵的缺点、安全性高、能满足CAP1400核电机组的使用需要的核电用立式蜗壳式单级离心泵。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:一种核电用立式蜗壳式单级离心泵,该离心泵用于核电技术上,所述核电用立式蜗壳式单级离心泵包括:电机、电机座、离心泵本体、冷却管路和联轴器,其中离心泵本体为立式单级带导叶离心泵,水流从离心泵本体下方进入,水平方向流出;电机通过电机座垂直设于离心泵本体上方,冷却管路布置在离心泵本体上,电机和离心泵本体通过联轴器连接传动。
在本发明的具体实施例子中,离心泵本体包括一泵体,该泵体为均匀的环形壳体;泵体上设置有锻制进口法兰和锻制出口法兰。
在本发明的具体实施例子中,所述泵体内部设置有叶轮和导叶,导叶上方设有导叶盖板;叶轮的叶片为双曲率结构,叶轮上下设置有口环,叶轮的下口环为加长型结构;叶轮外设有所述导叶,导叶与导叶盖板共同形成用于导流的流道;导叶上设有导轴承,导轴承内壁开设有均匀布置的蜂窝状的小孔。
在本发明的具体实施例子中,所述泵体上方设有泵盖,泵盖上方设有轴承部件,轴承部件内设有泵轴,泵轴和泵盖的轴孔之间还设有用于密封的机械密封、节流衬套。
在本发明的具体实施例子中,所述电机通过一电机座固定于泵体上方,该电机包括一电机轴,电机轴和泵轴通过膜片联轴器连接。
在本发明的具体实施例子中,所述核电用立式蜗壳式单级离心泵还包括风冷机构,所述风冷机构包括风扇和泵端联轴器,风扇通过螺栓固定在泵端联轴器上,泵端联轴器通过键和螺钉固定于泵轴上,泵运转时泵轴转动带动风扇转动,冷却轴承。
在本发明的具体实施例子中,所述核电用立式蜗壳式单级离心泵还包括水冷机构,所述水冷机构包括冷却水进口、冷却水出口以及冷却水流道,其中,冷却水流道开设于泵盖内,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。
在本发明的具体实施例子中,所述节流衬套具体为迷宫式结构;所述导轴承具体为蜂窝状设计;所述导叶采用斜剖分式设计。
在本发明的具体实施例子中,所述泵轴上设有一对角接触球轴承,这一对角接触球轴承为面对面布置。
在本发明的具体实施例子中,所述电机、泵盖、导叶、叶轮、轴、轴承部件和机械密封为一整体结构,所述整体结构整体地安装于所述泵体上。
本发明的积极进步效果在于:本发明提供的核电用立式蜗壳式单级离心泵有如下优点:本发明中的泵体受力均匀,流态稳定;叶轮汽蚀性能优秀,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,泄漏的介质能够被收集。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为图1的A处放大图。
图3为图1的B处放大图。
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,下面结合附图给出本发明较佳实施例,以详细说明本发明的技术方案。
图1为本发明的整体结构示意图,如图1所示:本发明提供的一种核电用立式蜗壳式单级离心泵,包括电机100、电机座200、离心泵300、冷却管路400和联轴器500,其中离心泵300为立式单级带导叶离心泵,水流从离心泵300下方进入,水平方向流出;电机100通过电机座200垂直设于离心泵300上方,冷却管路400布置在离心泵300上,电机100和离心泵300通过联轴器500连接传动。
离心泵300包括泵体310,该泵体310下端为泵进口320,左侧为泵出口330;泵体310为环形式壳体,其环形结构均匀,叶轮340设于该泵体310内部。
叶轮340内的叶片采用可提高叶轮340效率和汽蚀性能的双曲率叶片,在叶轮340上设置有上下口环,下口环341为加长型结构,与设置于导叶350上的导轴承351间隙配合形成水膜刚度,提供径向支撑。
导叶350设于叶轮340上方,用于对叶轮340出口处的水流进行导流,导叶350上方还设有导叶盖板352;其中,该导叶350采用剖分式结构,其与导叶盖板352分别加工成型,共同形成用于导流的流道;在导叶350上设置有导轴承351,导轴承351为环形结构,内壁上设有均匀布置的蜂窝状小孔。
泵盖360设于泵体310上方,泵盖360中心处开设有供泵轴380穿过的轴孔;冷却机构400设于该泵盖360内部,其中,冷却机构400具体包括冷却水进口410、冷却水出口420以及冷却水流道430,冷却水流道430从泵盖320一侧的冷却水进口410延伸至轴孔处,并从该轴孔处继续延伸至泵盖360另一侧的冷却水出口420,该冷却水流道430内通有冷却水。
泵轴380从泵盖360的轴孔伸入,并直接与叶轮340固定连接;泵轴380与泵盖360之间设有用于密封的机械密封370与节流衬套361,该节流衬套361设于泵盖360上;其中,机械密封370采用集装式机械密封,节流衬套361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400可及时带走机械密封370与泵轴380之间产生的热量。
泵盖360上方设有轴承部件390,一对轴承391设于轴承部件内,并套设于泵轴380上,这一对轴承391为面对面的相对设置,用于抵消离心泵300在运转过程中产生的轴向力;在本实施案例中,轴承391具体采用角接触球轴承。
泵轴380上端设有一风扇381,该风扇381通过联轴器500与泵轴380固定,可随泵轴380一同旋转,对轴承部件390进行强制气流循环,起到冷却轴承391的作用。
电机100设于电机座200上,电机内设有电机轴110,通过联轴器500与泵轴380连接。
在本发明工作时,电机启动电机轴110高速旋转,电机轴110通过联轴器500带动泵轴380旋转,泵轴380带动叶轮340旋转并对水做功,水流从泵体310下方的泵进口320进入,并从左侧的泵出口320流出。
机械密封370内部设有泵送环,泵轴380旋转时带动泵送环产生压力,形成内部循环对机械密封370进行冲洗;在泵盖360上设置有泄漏回收装置,即使机械密封370损坏产生泄漏,也可以通过管路进行回收。
本发明的实施例子中,由于设置了风扇381,有效的解决了轴承部件390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,由于设置了冷却机构400,可以有效的带走机械密封370与泵轴380之间产生的热量。
在本发明中,由于与叶轮340下口环处配合的导轴承351为加长型的蜂窝状小孔结构,叶轮340的效率以及汽蚀性能有效提高;泵体310形状均匀,可用质量更加可靠的锻件制造,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。
在本发明中,由于导叶350采用剖分式结构,其与导叶盖板352共同形成导流流道,这种结构可对导叶350、导叶盖板352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340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 (10)
1.一种核电用立式蜗壳式单级离心泵,其特征在于:该离心泵用于核电技术上,所述核电用立式蜗壳式单级离心泵包括:电机、电机座、离心泵本体、冷却管路和联轴器,其中离心泵本体为立式单级带导叶离心泵,水流从离心泵本体下方进入,水平方向流出;电机通过电机座垂直设于离心泵本体上方,冷却管路布置在离心泵本体上,电机和离心泵本体通过联轴器连接传动。
2.根据权利要求1所述的核电用立式蜗壳式单级离心泵,其特征在于:离心泵本体包括一泵体,该泵体为均匀的环形壳体;泵体上设置有锻制进口法兰和锻制出口法兰。
3.根据权利要求2所述的核电用立式蜗壳式单级离心泵,其特征在于:所述泵体内部设置有叶轮和导叶,导叶上方设有导叶盖板;叶轮的叶片为双曲率结构,叶轮上下设置有口环,叶轮的下口环为加长型结构;叶轮外设有所述导叶,导叶与导叶盖板共同形成用于导流的流道;导叶上设有导轴承,导轴承内壁开设有均匀布置的蜂窝状的小孔。
4.根据权利要求3所述的核电用立式蜗壳式单级离心泵,其特征在于:所述泵体上方设有泵盖,泵盖上方设有轴承部件,轴承部件内设有泵轴,泵轴和泵盖的轴孔之间还设有用于密封的机械密封、节流衬套。
5.根据权利要求1所述的核电用立式蜗壳式单级离心泵,其特征在于:所述电机通过一电机座固定于泵体上方,该电机包括一电机轴,电机轴和泵轴通过膜片联轴器连接。
6.根据权利要求1所述的核电用立式蜗壳式单级离心泵,其特征在于:所述核电用立式蜗壳式单级离心泵还包括风冷机构,所述风冷机构包括风扇和泵端联轴器,风扇通过螺栓固定在泵端联轴器上,泵端联轴器通过键和螺钉固定于泵轴上,泵运转时泵轴转动带动风扇转动,冷却轴承。
7.根据权利要求1所述的核电用立式蜗壳式单级离心泵,其特征在于:所述核电用立式蜗壳式单级离心泵还包括水冷机构,所述水冷机构包括冷却水进口、冷却水出口以及冷却水流道,其中,冷却水流道开设于泵盖内,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。
8.根据权利要求4所述的核电用立式蜗壳式单级离心泵,其特征在于:所述节流衬套具体为迷宫式结构;所述导轴承具体为蜂窝状设计;所述导叶采用斜剖分式设计。
9.根据权利要求4所述的核电用立式蜗壳式单级离心泵,其特征在于:所述泵轴上设有一对角接触球轴承,这一对角接触球轴承为面对面布置。
10.根据权利要求9所述的核电用立式蜗壳式单级离心泵,其特征在于:所述电机、泵盖、导叶、叶轮、轴、轴承部件和机械密封为一整体结构,所述整体结构整体地安装于所述泵体上。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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