CN201187473Y - 一种核电站用余热排出泵 - Google Patents
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Abstract
一种核电站用余热排出泵，包括定子部件、转子部件、密封部件、托架部件、连轴器部件组成，其特征在于，所述余热排出泵为卧式单级离心泵，泵的进口为轴线方向，泵的出口垂直向上。本实用新型余热排出泵设计合理，泵轴刚性好，整体强度高，完全满足了核电站停堆冷却系统的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种泵，具体的来说涉及一种核电站用核II级泵。
背景技术
压水堆核电站是目前比较广泛采用的核反应电站，核电站内的余热排出系统又称为停堆冷却系统。当核电站运行一段时间再停机以后，由裂变产生的能量将使反应堆芯长期维持余热。余热排出系统必须能以一定的速率从堆芯、回路系统排出设备余热。
余热排出泵是核电站停堆冷却系统中的主要设备之一。其主要作用如下：
a.在电厂正常停堆第二阶段，通过该泵循环反应堆冷却剂同时导出反应堆的余热和反应堆冷却剂系统的显热，使反应堆冷却剂的温度降低到冷停堆温度或换料停堆温度，并保持该温度直到反应堆重新启动。
b.在反应堆换料期间，将换料水箱的硼水输送到换料水池。换料结束后，再将换料水池的硼水送回到换料水箱。
c.在失水事故时，抽出换料水箱或安全壳地坑内的硼水，并将其注入反应堆堆芯。
现有的常用水泵在抗震要求、密封性能，材料特性等方面均无法满足核电站停堆冷却系统的要求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，根据核电站停堆冷却系统的需要提供一种核电站用余热排出泵。
为了解决上述问题本实用新型的技术方案是这样的：
一种核电站用余热排出泵，由定子部件、转子部件、密封部件、托架部件、连轴器部件等组成，所述余热排出泵结构特点为卧式单级离心泵，泵的进口为轴线方向，泵的出口垂直向上。
所述定子部件包括固定在底座上的泵体、泵盖、导叶、并在叶轮的进口处设置有导流体。
所述转子部件包括叶轮、泵轴、轴套，支撑泵轴的轴承等。
所述密封部件为集装式机械密封。导流体、泵盖和叶轮上分别装有可更换的密封环，以减少泄漏量。
所述托架部件包含支撑泵轴的圆柱滚子轴承和四点接触球轴承，所述四点接触球轴承为双列放置，所述圆柱滚子轴承和四点接触球轴承通过油环稀油润滑，轴承箱上设有油位计，轴承箱内设有水冷冷却盘管。
所述轴承上还设有测温原件，所述测温原件为双金属温度计，远传温度信号。
所述联轴器部件包括泵端联轴器、电机端联轴器和中间联轴节，以便现场检修。
所述泵的进口和出口均设有配对法兰，配对法兰与泵的进口和出口通过螺栓固定连接，配对法兰与泵的进口和出口之间设有密封垫片。
所述叶轮上开有平衡轴向力的平衡孔。
所述密封部件具有自循环冷却系统，所述冷却系统包括用于除去介质中杂质的旋风分离器，和用于冷却的热交换器。
有益效果，本实用新型余热排出泵设计合理，泵轴刚性好，整体强度高，完全满足了核电站停堆冷却系统的要求。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；
图1为本实用新型余热排出泵的结构示意图，
图2为本实用新型余热排出泵的密封冷却系统结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
余热排出泵是核电站停堆冷却系统中的主要设备之一。其主要作用如下：
a.在电厂正常停堆第二阶段，通过该泵循环反应堆冷却剂同时导出反应堆的余热和反应堆冷却剂系统的显热，使反应堆冷却剂的温度降低到冷停堆温度或换料停堆温度，并保持该温度直到反应堆重新启动。
b.在反应堆换料期间，将换料水箱的硼水输送到换料水池。换料结束后，再将换料水池的硼水送回到换料水箱。
c.在失水事故时，抽出换料水箱或安全壳地坑内的硼水，并将其注入反应堆堆芯。
余热排出泵的工作介质为：
反应堆冷却剂或带放射性含硼水，其中：
含硼量(在正常工况时)：2000ppm，
NaOH含量：≤0.8％；
介质比重：～1000kg/m3。
当泵在失水事故工况下，而且抽吸安全壳地坑水运行时，工作介质还带有下列含量的杂质：
混凝土颗粒物(0.5mm直径)：≤60.0ppm；
保温材料颗粒物(6.35mm直径)≤20.0ppm；
涂料颗粒物(6.35mm直径)：≤12.0ppm。
参看图1
由于余热排出泵运行工况多，进口压力表变化大(3.63～0Mpa)，温度高，且要承受热冲击，在大流量工况点又要求具有良好的汽蚀性能，为确保该泵机组在大流量工况下安全可靠地长期运行，又考虑加工制造、安装拆卸方便等因素，并参照国内外同类型泵的结构，确定该泵的结构型选用圆锥壳体、带导叶、单级单吸卧式离心泵。泵转速为1475转/分。由定子部件、转子部件、机械密封部件、托架部件和联轴器部件组成。从联轴器端看为逆时针方向旋转。
定子部件
主要由泵体1、泵盖2、导流体3、导叶4和托架部件26等零部件组成，泵进口为轴线方向，泵出口垂直向上。
整个定子部件由两个焊接在泵体上的支脚和托架支架用螺柱、螺母固定在底座上，泵支脚的支撑形式为水平中开式，从而使泵体沿径向能自由膨胀。底座上装有导向块，以防止泵的转动。
从强度考虑，泵体1采用锻件。余热排出泵不仅承受压力较大、介质温度较高，且要承受热冲击，考虑到强度和热胀均匀性，以及加工的可能性，泵体1选用圆锥壳体加圆形平封头形式。进出口用法兰连接，进口法兰6就是平封头本身，出口法兰10焊在泵体1上，泵体支脚亦焊接在泵体1上。泵体材料为ASME SA-182F304L奥氏体不锈钢。泵盖2也采用相同材料。
为了使泵在无径向力的情况下工作，泵压出室采用径向导叶4，导叶4采用精密铸造，其材料为ASTM A743CF-8M。
托架部件26包括一托架261，前侧盖、后侧盖、轴承91、轴承92等，在泵盖2与托架26连接处设有水冷隔室262，在油箱内有冷却盘管263，以保护轴承。托架材料为ASTM A216WCB
转子部件
主要由叶轮7、轴8、轴承9等组成。叶轮7上开有平衡孔71，以平衡轴向力，剩余轴向力由四点接触球轴承承受。
叶轮7选用耐蚀性、耐磨性和浇铸性能均较好的ASTM A743CA-6NM马氏体不锈钢，叶轮精密铸造。
泵轴8材料采用17-4PH高强度沉淀硬化钢。
轴承9采用稀油润滑，并选用德国FAG轴承。前轴承为NU2320单列圆柱滚子轴承91，后轴承为QJ320N2MPA四点接触球轴承92，该轴承是一种在两个方向承受轴向的单列向心推力球轴承。这种轴承滚珠较多，滚道挡边很高，接触角为35度，因此能达到很高的轴向负荷容量。冷却方式，一是采用水冷隔室262；二是采用盘管263对油箱中的油进行冷却.补油方式采用耐辐照的玻璃油位计93。它能自动补油，以保持恒定的油位。是一种既简单方便又安全可靠的油位计。前、后轴承处用WZPM-201 PT100端面热电阻给出信号。
密封部件
在导流体3、泵盖2和叶轮7上，分别装有可更换的密封环，用较小的径向间隙以减小泄漏量。轴封为零泄漏量的机械密封。机械密封由静环、动环、推环、弹簧座、挡圈、弹簧、O型圈等组成。密封冷却水由泵体出口引出，经旋风分离除去杂质，再经热交换器进行冷却，然后注入密封腔(参看图2)。泵体1与泵盖2用24只M36×2的主螺栓、螺母连接，并垫有耐高压、耐腐蚀的螺旋形密封垫，进出口法兰处垫有TS-BLUE垫片防止介质的泄漏。
联轴器部件
联轴器为精度较高的、带有中间联轴器的叠片联轴器11。采用中间联轴器后，在不拆进出口管道的情况下即可进行检修，非常方便。联轴器部件安装在联轴器罩壳内。
另外，所述泵的进口和出口设有配对法兰6和10，配对法兰6和10与泵的进口和出口通过螺栓固定连接，配对法兰与泵的进口和出口之间设有密封垫片。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (11)
1、一种核电站用余热排出泵，包括定子部件、转子部件、密封部件、托架部件、连轴器部件组成，其特征在于，所述余热排出泵结构特点为卧式单级离心泵，泵的进口为轴线方向，泵的出口垂直向上。
2、根据权利要求1所述的一种核电站用余热排出泵，其特征在于，所述转子部件包括叶轮、泵轴、轴套，支撑泵轴的轴承。
3、根据权利要求1所述的一种核电站用余热排出泵，其特征在于，所述定子部件包括固定在底座上的泵体、泵盖、导叶、并在叶轮的进口处设置有导流体。
4、根据权利要求1或3所述的一种核电站用余热排出泵，其特征在于，所述密封部件为集装式机械密封，导流体、泵盖和叶轮上分别装有可更换的密封环。
5、根据权利要求2或3所述的一种核电站用余热排出泵，其特征在于，在所述导流体、泵盖和叶轮上分别装有可更换的密封环。
6、根据权利要求1所述的一种核电站用余热排出泵，其特征在于，所述托架部件包含支撑泵轴的圆柱滚子轴承和四点接触球轴承，所述四点接触球轴承为双列放置，所述圆柱滚子轴承和四点接触球轴承通过油环稀油润滑，轴承箱上设有油位计，轴承箱内设有水冷冷却盘管。
7、根据权利要求6所述的一种核电站用余热排出泵，其特征在于，所述轴承上还设有测温原件，所述测温原件为双金属温度计，远传温度信号。
8、根据权利要求1所述的一种核电站用余热排出泵，其特征在于，所述联轴器部件包括泵端联轴器、电机端联轴器和中间联轴节。
9、根据权利要求1所述的一种核电站用余热排出泵，其特征在于，所述泵的进口和出口均设有配对法兰，配对法兰与泵的进口和出口通过螺栓固定连接，配对法兰与泵的进口和出口之间设有密封垫片。
10、根据权利要求2所述的一种核电站用余热排出泵，其特征在于，所述叶轮上开有平衡轴向力的平衡孔。
11、根据权利要求1所述的一种核电站用余热排出泵，其特征在于，所述密封部件具有自循环冷却系统，所述冷却系统包括用于除去介质中杂质的旋风分离器，和用于冷却的热交换器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090128 Termination date: 20100407 |