CN202441614U - Ap1000核电站用核三级余热排出泵 - Google Patents

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周红
康清权
李旭斌
顾国兴
戴秋杰
周邵翀
周文霞
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Abstract

本实用新型公开了一种用于第三代AP1000核电站的核三级余热排出泵，包括定子部件、转子部件、联轴器部件、密封部件、冷却系统部件及电动机。所述的余热排出泵为立式、单级、单吸、后开门式离心泵，泵采用沿轴向向上吸入，水平径向吐出结构；电机固定在电机支架上，定子部件通过泵体脚扳与底座连接，转子部件通过联轴器部件与电机联接，捡修时不用拆卸进出口管路、捡修机械密封时可不拆卸电动机，泵组维修方便，轴系刚度好，整体强度高，完全满足了核电站余热排出系统的要求。

Description

AP1000核电站用核三级余热排出泵
技术领域
本实用新型涉及一种泵，具体涉及一种用于第三代AP1000核电站的核三级余热排出泵。
背景技术
第三代AP1000核电站是目前世界上最先进的商用核电站，余热排出系统(RNS)的主要功能是在电厂停堆期间，通过泵和热交换器带走反应堆冷却剂系统的热量。余热排出泵是除主泵外的唯一核级泵，是余热排出系统(RNS)的重要设备，用于支持堆芯冷却和低压注射功能。主要功能如下：
(一)非安全有关功能
1.正常冷却；2.换料疏水；3.停堆净化；4.RCS真空充水冷却；5.乏燃料池冷却；6.IRWST冷却，在此事故后，如果电厂进入冷停堆状态，则先停运RNS泵，连接相关阀门，再次启动RNS泵，初始温度215.6℃；7.防止第4级ADS阀门动作；8.通过安全壳再循环的强制堆芯冷却。
(二)纵深防御功能
1.半充水运行时停堆冷却，在换料运行期间，RCS水位接近主冷却剂管道中心线的状态下，从堆芯和一回路冷却剂中移出热；2.事故后余热排出，在非能动堆芯冷却系统成功缓解事故后，在停堆期间，RNS通过闭式回路冷却，能从堆芯和RCS移出热量以使电站恢复运行；3.RCS低压注射，在第1、2、3级自动卸压系统(ADS)阀门动作后，RNS从装料池或安全壳内置换料水箱吸水，为RCS提供非安全有关的低压注射；
(三)安全有关功能，安全壳隔离、保持RCS压力边界、补充安全壳水装量。
现有技术制造的余热排出泵采用的是卧式单级离心泵，在结构，性能等方面都不能满足第三代AP1000核电站对余热排出泵的要求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是为了解决现有技术的不足，提供一种根据第三代AP1000核电站余热排出系统的需要的AP1000核电站用核三级余热排出泵。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供的AP1000核电站用核三级余热排出泵，由定子部件、转子部件、联轴器部件、密封部件、冷却系统部件及电动机组成，所述的余热排出泵的结构特点为立式、单级、单吸、后开门式离心泵，泵进口沿轴向向上吸入，水平径向吐出。
所述的定子部件包括固定在底座上泵体、泵盖、电机支架、导叶、中间盖板、密封环、减压套、导轴承体、导轴承、轴承体。
所述密封部件为单端面集装式机械密封，采用螺旋泵送结构，将泵内介质送至外部热交换器进行冷却的自循环冷却系统，在机械密封最上部设有外部冷却水对机封进行辅助冷却；所述冷却系统包含去除介质中杂质的过滤器。
所述泵体进口端设有1-4片防旋肋板，底部设有放水孔，所述泵体为均匀设有2-4个泵体脚板的环形结构。
所述中间盖板上部与导叶连接，中间盖板下部与泵体配合，并设有可更换的锥形密封环及0形密封圈。
所述泵盖下部与导叶连接并设有可更换的密封环，所述泵盖中间与所述泵体连接并设有金属缠绕垫片，所述泵盖上部与电机支架连接。
所述电机支架上部与电机连接，中间设有径向推力轴承部件，所述径向推力轴承部件包含干油润滑的深沟球轴承、轴承体、测温元件及油封。
所述减压套为密宫式减压套，所述导轴承为耐高温的高分子导轴承。
所述转子部件包括叶轮、叶轮螺母、泵轴、轴套、支撑泵轴的滚动轴承，所述叶轮上开有3-8个平衡轴向力的平衡孔，与进口密封环配合处为锥形，用叶轮螺母与泵轴连接。
所述联轴器部件采用刚性加长的结构形式，包括泵联轴器、中间联轴器、电机联轴器，所述泵联轴器的上端设有调整螺母。
本实用新型的AP1000核电站用核三级余热排出泵首先将余热排出泵设计为立式结构，轴封上部设径向推力滚动轴承，轴封下部设径向高分子导轴承，增强了轴系刚度，减小了轴系在运行中的径向挠度，提高了泵的运行可靠性；将泵体设计成简单对称的环形结构，使其强度高，工艺性好，热变形及热应力均匀，便于进行无损检验，适用于高温、高压工况；将设置调整螺母来提升泵转子的轴向尺寸，保证了叶轮与泵体间隙的方便调整；将泵联轴器、中间联轴器、电机联轴器设计成刚性连接，使电机承受双向轴向力，有效地降低轴承的运行温度，适用于高温及可变轴向力工况；将泵转子上的轴向密封设计成密宫密封，降低了机械密封的运行压力，提高了泵在高温、高压下运行的可靠性，泵的进出口均设有对焊法兰，泵的进出口法兰与对焊法兰用螺栓连接，中间设有金属缠绕垫片；本实用新型AP1000核电站用核三级余热排出泵的结构设计，整体刚性好，强度及可靠性高，完全满足了核电站余热排出系统的要求。
附图说明
图1为AP1000核电站用核三级余热排出泵的结构示意图；
图2为AP1000核电站用核三级余热排出泵的冷却系统示意图。
具体实施方式
为了能更好地对本实用新型的技术方案进行全面了解，下面结合附图和具体实施方案作进一步详细说明，参见图1及图2：
AP1000核电站用核三级余热排出泵的结构特点为立式、单级、单吸、后开门式离心泵，泵进口沿轴向向上吸入，水平径向吐出，由定子部件、转子部件、联轴器部件、密封部件、冷却系统部件及电动机组成。
定子部件：主要由泵体1、泵盖2、导叶3、中间盖板4、下密封环5、上密封环6、导轴承体7、减压套8、电机支架9、轴承体10、导轴承11等零件组成，泵进口为轴线方向，泵出口为垂直轴线方向。
整个定子部件由泵体上3个均匀布置的脚板用螺栓、螺母固定在环形底座上；泵体1进口段设有1-4片防止液流预旋的防旋肋板13；泵体1下端设有放水孔23，用于连接排出水管；中间盖板4上装有锥形的下密封环5，便于调整叶轮17与密封环的间隙；泵盖2上装有减压套8，用于减小机械密封腔内压力；电机支架9上装有轴承体10及滚动轴承12，用于加强转子刚度，电机支架上部与电动机定子部件连接。
转子部件：主要由叶轮螺母14、轴15、轴套16、叶轮17等零件组成。
叶轮17由叶轮螺母14固定在轴15上，通过键传递扭矩，转子部件通过联轴器部件与电动机转子部件连接。
联轴器部件：主要由泵联轴器19，调整螺母20，中间联轴器21，电机联轴器22等零件组成。
联轴器部件为刚性加长结构，上部与电动机转子部件连接，下部与泵转子部件连接，由电动机承受双向轴向力；中间联轴器21的轴向长度大于机械密封的总长，方便了机械密封的装拆；所有零件连接孔均采用配铰加工方式进行加工，确保了电机轴转子与泵轴转子的对中；在泵联轴器19的上端装有调整螺母20，方便转子的轴向间隙的调整。
密封部件及冷却系统部件：主要由密封冷却器26、过滤器25、单端面集装式机械密封18等零件组成。
机械密封的冲洗水由泵体1引出，通过叶轮平衡孔进入机械密封腔，经机械密封螺旋泵送装置，将介质送至密封冷却器26，冷却后对机封进行冲洗，形成局部的小循环。同时，密封冷却器26后设有过滤器25，将泵送介质里0.3mm以上的颗粒进行过滤，保证了机械密封的可靠运行；在机械密封18上部设有外部冷却水进行辅助冷却，可有效降低机械密封的运行温度。
本行业技术领域的普通技术人员应该了解，以上描述及实施例仅用来说明本实用新型，而不是作为对本实用新型的限制，只要在本实用新型的实质内容范围内，对上述实施例进行变化、变形及改进都将落在本实用新型保护范围内。

Claims (10)

1.一种AP1000核电站用核三级余热排出泵，包括定子部件、转子部件、联轴器部件、密封部件、冷却系统部件及电动机，其特征在于：所述的余热排出泵为立式、单级、单吸、后开门式离心泵，泵采用沿轴向向上吸入，水平径向吐出结构。
2.根据权利要求1所述的AP1000核电站用核三级余热排出泵，其特征在于：所述的定子部件包括固定在底座上泵体(1)、泵盖(2)、电机支架(9)、导叶(3)、中间盖板(4)、密封环(5、6)、减压套(8)、导轴承体(7)、导轴承(11)、轴承体(10)。
3.根据权利要求2所述的AP1000核电站用核三级余热排出泵，其特征在于：所述密封部件为单端面集装式机械密封(18)，采用螺旋泵送结构，将泵内介质送至外部热交换器进行冷却的自循环冷却系统，在机械密封最上部设有外部冷却水对机封进行辅助冷却；所述冷却系统包含去除介质中杂质的过滤器。
4.根据权利要求2所述的AP1000核电站用核三级余热排出泵，其特征在于：所述泵体(1)进口端设有1-4片防旋肋板(13)，底部设有放水孔(23)，所述泵体(1)为均匀设有2-4个泵体脚板(24)的环形结构。
5.根据权利要求2或3所述的AP1000核电站用核三级余热排出泵，其特征在于：所述中间盖板(4)上部与导叶(3)连接，中间盖板(4)下部与泵体(1)配合，并设有可更换的锥形密封环及O形密封圈。
6.根据权利要求2或3所述的AP1000核电站用核三级余热排出泵，其特征在于：所述泵盖(2)下部与导叶(3)连接并设有可更换的密封环，所述泵盖(2)中间与所述泵体(1)连接并设有金属缠绕垫片，所述泵盖(2)上部与电机支架(9)连接。
7.根据权利要求6所述的AP1000核电站用核三级余热排出泵，其特征在于：所述电机支架(9)上部与电机连接，中间设有径向推力轴承部件，所述径向推力轴承部件包含干油润滑的深沟球轴承、轴承体、测温元件及油封。
8.根据权利要求2或3所述的AP1000核电站用核三级余热排出泵其特征在于：所述减压套(8)为密宫式减压套，所述导轴承(11)为耐高温的高分子导轴承。
9.根据权利要求1所述的AP1000核电站用核三级余热排出泵，其特征在于：所述转子部件包括叶轮(17)、叶轮螺母(14)、泵轴(15)、轴套(16)、支撑泵轴的滚动轴承(12)，所述叶轮(17)上开有3-8个平衡轴向力的平衡孔，与进口密封环(5)配合处为锥形，用叶轮螺母(14)与泵轴连接。
10.根据权利要求1或9所述的AP1000核电站用核三级余热排出泵，其特征在于：所述联轴器部件采用刚性加长的结构形式，包括泵联轴器(19)、中间联轴器(21)、电机联轴器(22)，所述泵联轴器的上端设有调整螺母(20)。
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