CN114033748A - 一种核电站乏燃料水池冷却泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种核电站乏燃料水池冷却泵，包括泵体和轴承体，泵体和轴承体之间通过螺栓连接，轴承体内通过轴承组安装有泵轴，泵轴的一端与外部电动机相连，泵轴的另一端伸入到泵体内与叶轮固定连接，泵轴靠近叶轮的端部安装有用于对叶轮限位的叶轮螺母；泵体靠近轴承体的一侧安装有泵盖，泵盖远离泵体的一侧安装有集装式机械密封，集装式机械密封用于将泵盖与泵体之间连接起到密封的作用；泵体包括泵体座，泵体座上设置有泵体前法兰和泵体后法兰，泵体座的入口处设置有进水水道，泵体座内部设置有双流道；本发明泵体采用对称的双流道、渐变缩减喉部面积的水力设计，同时满足了三个工况点的性能要求，有效保证各流量点的振动值满足限值要求。
Description
技术领域
本发明涉及冷却泵技术领域，具体涉及一种核电站乏燃料水池冷却泵。
背景技术
乏燃料水池冷却泵要求为单级、单吸卧式离心泵，泵吸入口方位为水平轴向，排出口方位与吸入口方位垂直向上，并在同一平面内。泵和电动机通过膜片联轴器相连接。该泵要求同时满足三个工况点：
工况点一：流量510m3/h，扬程60m，必需汽蚀余量NPSHr≤7.5m；
工况点二：流量300m3/h，扬程75m，必需汽蚀余量NPSHr≤7.0m；
工况点三：流量0m3/h，扬程≤90m。
该泵要求同时满足以上三个工况点的性能参数，一般的泵仅要求满足两个工况点的性能参数，所以设计要求很高。另正常运行工况下的振动烈度要求达到A级规定，而一般核级泵只要求达到B级规定即可。因此常规设计无法满足和达到该泵的技术指标要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核电站乏燃料水池冷却泵，泵体采用对称的双流道、渐变缩减喉部面积的水力设计，同时满足了三个工况点的性能要求，有效保证各流量点的振动值满足限值要求。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种核电站乏燃料水池冷却泵，包括泵体和轴承体，泵体和轴承体之间通过螺栓连接，轴承体内通过轴承组安装有泵轴，泵轴的一端与外部电动机相连，泵轴的另一端伸入到泵体内与叶轮固定连接，泵轴靠近叶轮的端部安装有用于对叶轮限位的叶轮螺母；
所述泵体靠近轴承体的一侧安装有泵盖，泵盖远离泵体的一侧安装有集装式机械密封，集装式机械密封用于将泵盖与泵体之间连接起到密封的作用；
所述泵体包括泵体座，泵体座上设置有泵体前法兰和泵体后法兰，泵体座的入口处设置有进水水道，泵体座内部设置有双流道。
作为本发明进一步的方案：所述叶轮与泵体和泵盖之间均设置有壳体密封环。
作为本发明进一步的方案：所述轴承组包括圆柱滚子轴承和向心推力球轴承，圆柱滚子轴承位于靠近泵体的一侧。
作为本发明进一步的方案：所述轴承体靠近圆柱滚子轴承的一侧安装有非驱动端轴承压盖和非驱动端防尘盘，轴承体靠近向心推力球轴承的一侧端部安装有驱动端轴承压盖和驱动端防尘盖。
作为本发明进一步的方案：所述泵体座底部设置有用于安装冷却泵的泵体底脚。
作为本发明进一步的方案：所述进水水道呈渐变缩减的圆台形结构，且靠近双流道的一侧口径小于靠近泵体前法兰一侧的口径。
作为本发明进一步的方案：所述轴承体包括轴承套座和泵支架，轴承套座与泵支架为一体式铸造成型。
作为本发明进一步的方案：所述轴承套座上设置有轴承体法兰，轴承体法兰与泵体后法兰相配合。
作为本发明进一步的方案：所述轴承套座内依次设置有非驱动轴孔、油室孔和驱动轴孔，非驱动轴孔和驱动轴孔侧壁上均设置有测振孔。
作为本发明进一步的方案：所述油室孔侧壁上设置有排油孔，泵轴上安装有甩油环，甩油环位于油室孔内。
本发明的有益效果：
(1)泵体采用对称的双流道、渐变缩减喉部面积的水力设计，同时满足了三个工况点的性能要求，有效保证各流量点的振动值满足限值要求。
(2)轴承体与泵支架采用一体化整体铸造结构，提高了结构强度和刚度，通过一个整体零件有效地降低了泵的振动和噪声。
(3)轴承体的驱动轴孔的孔径大于非驱动轴孔的孔径，即向心推力球轴承比圆柱滚子轴承大一档，这样轴承体的驱动轴孔大于非驱动轴孔，既可以方便轴承体内孔的加工，又可以便于泵转子的拆装，同时也增加了整体强度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明整体的结构示意图；
图2是本发明轴承体的结构示意图。
图中：1、泵体；101、泵体座；102、泵体底脚；103、泵体前法兰；104、进水水道；105、双流道；106、泵体后法兰；2、壳体密封环；3、叶轮螺母；4、叶轮密封环；5、叶轮；6、泵盖；7、集装式机械密封；8、圆柱滚子轴承；9、轴承体；91、轴承套座；92、泵支架；93、轴承体法兰；94、非驱动轴孔；95、油室孔；96、驱动轴孔；97、测振孔；98、排油孔；99、吊环螺孔；10、泵轴；11、向心推力球轴承；12、驱动端轴承压盖；13、驱动端防尘盘；14、甩油环；15、插入式恒位油杯；16、非驱动端轴承压盖；17、非驱动端防尘盘；18、吊环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种核电站乏燃料水池冷却泵，包括泵体1和轴承体9，泵体1和轴承体9之间通过螺栓连接，轴承体9内通过轴承组安装有泵轴10，泵轴10的一端与外部电动机相连，泵轴10的另一端伸入到泵体1内与叶轮5固定连接，泵轴10靠近叶轮5的端部安装有用于对叶轮5限位的叶轮螺母3；叶轮5上设置有叶轮密封环4提高密封性能，泵体1靠近轴承体9的一侧安装有泵盖6，泵盖6远离泵体1的一侧安装有集装式机械密封7，集装式机械密封7用于将泵盖6与泵体1之间连接起到密封的作用；泵体1包括泵体座101，泵体座101上设置有泵体前法兰103和泵体后法兰106，泵体座101的入口处设置有进水水道104，泵体座101内部设置有双流道105。叶轮5与泵体1和泵盖6之间均设置有壳体密封环2，确保叶轮5与泵体1和泵盖6之间的密封性能。
叶轮5直接采用3D打印技术来生产制造，避免了因制造叶轮模具生产制造而产生的误差。使冷却泵的运转更加平稳可靠，泵的振动和噪声也更小。
轴承组包括圆柱滚子轴承8和向心推力球轴承11，圆柱滚子轴承8位于靠近泵体1的一侧。
轴承体9靠近圆柱滚子轴承8的一侧安装有非驱动端轴承压盖16和非驱动端防尘盘17，非驱动端轴承压盖16用于对圆柱滚子轴承8起到限位的作用，非驱动端防尘盘17防止尘屑进入到轴承体9内影响圆柱滚子轴承8正常使用，轴承体9靠近向心推力球轴承11的一侧端部安装有驱动端轴承压盖12和驱动端防尘盖13，驱动端轴承压盖12用于对向心推力球轴承11起到限位的作用，驱动端防尘盖13用于防止尘屑进入到轴承体9内影响向心推力球轴承11正常使用，从而有效提高的轴承组的使用寿命以及安装的稳定性，提高冷却泵的整体结构稳定性使用寿命。
泵体座101底部设置有用于安装冷却泵的泵体底脚102，泵体底脚102的设置提高对冷却泵的稳定安装。进水水道104呈渐变缩减的圆台形结构，且靠近双流道105的一侧口径小于靠近泵体前法兰103一侧的口径，泵体1采用对称的双流道105、渐变缩减喉部面积的进水水道104，同时满足了三个工况点的性能要求，有效保证各流量点的振动值满足限值要求。
请参阅图2所示，轴承体9包括轴承套座91和泵支架92，轴承套座91与泵支架92为一体式铸造成型，提高了结构强度和刚度，通过一个整体零件有效地降低了泵的振动和噪声。轴承套座91上设置有轴承体法兰93，轴承体法兰93与泵体后法兰106相配合，轴承套座91上设置有吊环螺孔99，吊环螺孔99上安装有吊环18，吊环18用于对冷却泵进行吊运，可以方便轴承体部件的组装和拆装工作。
轴承套座91内依次设置有非驱动轴孔94、油室孔95和驱动轴孔96，非驱动轴孔94和驱动轴孔96侧壁上均设置有测振孔97，非驱动轴孔94用于安装圆柱滚子轴承8，非驱动轴孔94用于安装向心推力球轴承11，通过设置测振孔97用于安装插入式恒位油杯，可以很方便地对轴承体9内上部和下部轴承进行加油和补油。油室孔95侧壁上设置有排油孔98，泵轴10上安装有甩油环14，甩油环14位于油室孔95内，排油孔98用于将轴承体9内渗出的多余油脂排出，且驱动轴孔96的孔径大于非驱动轴孔94的孔径，即向心推力球轴承11比圆柱滚子轴承8大一档，这样轴承体9的驱动轴孔96大于非驱动轴孔94，既可以方便轴承体9内孔的加工，又可以便于泵转子的拆装，同时也增加了整体强度。
本发明泵组装测试后，各项性能指标均达到或超过了技术规格书的要求，不仅具有常规乏燃料水池冷却泵的各项功能，而且在结构、性能方面有了新的突破，特别是泵的振动指标完全满足技术规格书的要求，在0.7Qn≤Q≤1.1Qn(Qn为额定流量510m3/h)时，泵的振动烈度值均小于1.8mm/s。该泵具有安装维护方便、节能高效、运行平稳、抗震性能好、密封性能好、使用寿命长等优点。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种核电站乏燃料水池冷却泵，其特征在于，包括泵体(1)和轴承体(9)，泵体(1)和轴承体(9)之间通过螺栓连接，轴承体(9)内通过轴承组安装有泵轴(10)，泵轴(10)的一端与外部电动机相连，泵轴(10)的另一端伸入到泵体(1)内与叶轮(5)固定连接，泵轴(10)靠近叶轮(5)的端部安装有用于对叶轮(5)限位的叶轮螺母(3)；
所述泵体(1)靠近轴承体(9)的一侧安装有泵盖(6)，泵盖(6)远离泵体(1)的一侧安装有集装式机械密封(7)，集装式机械密封(7)用于将泵盖(6)与泵体(1)之间连接起到密封的作用；
所述泵体(1)包括泵体座(101)，泵体座(101)上设置有泵体前法兰(103)和泵体后法兰(106)，泵体座(101)的入口处设置有进水水道(104)，泵体座(101)内部设置有双流道(105)。
2.根据权利要求1所述的一种核电站乏燃料水池冷却泵，其特征在于，所述叶轮(5)与泵体(1)和泵盖(6)之间均设置有壳体密封环(2)。
3.根据权利要求1所述的一种核电站乏燃料水池冷却泵，其特征在于，所述轴承组包括圆柱滚子轴承(8)和向心推力球轴承(11)，圆柱滚子轴承(8)位于靠近泵体(1)的一侧。
4.根据权利要求3所述的一种核电站乏燃料水池冷却泵，其特征在于，所述轴承体(9)靠近圆柱滚子轴承(8)的一侧安装有非驱动端轴承压盖(16)和非驱动端防尘盘(17)，轴承体(9)靠近向心推力球轴承(11)的一侧端部安装有驱动端轴承压盖(12)和驱动端防尘盖(13)。
5.根据权利要求1所述的一种核电站乏燃料水池冷却泵，其特征在于，所述泵体座(101)底部设置有用于安装冷却泵的泵体底脚(102)。
6.根据权利要求5所述的一种核电站乏燃料水池冷却泵，其特征在于，所述进水水道(104)呈渐变缩减的圆台形结构。
7.根据权利要求1所述的一种核电站乏燃料水池冷却泵，其特征在于，所述轴承体(9)包括轴承套座(91)和泵支架(92)，轴承套座(91)与泵支架(92)为一体式铸造成型。
8.根据权利要求7所述的一种核电站乏燃料水池冷却泵，其特征在于，所述轴承套座(91)上设置有轴承体法兰(93)，轴承体法兰(93)与泵体后法兰(106)相配合。
9.根据权利要求8所述的一种核电站乏燃料水池冷却泵，其特征在于，所述轴承套座(91)内依次设置有非驱动轴孔(94)、油室孔(95)和驱动轴孔(96)，非驱动轴孔(94)和驱动轴孔(96)侧壁上均设置有测振孔(97)。
10.根据权利要求9所述的一种核电站乏燃料水池冷却泵，其特征在于，所述油室孔(95)侧壁上设置有排油孔(98)，泵轴(10)上安装有甩油环(14)，甩油环(14)位于油室孔(95)内。
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