CN202811490U - 300mw核电站用核二级泵安全壳喷淋泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及核电站用泵，具体地说是一种300MW核电站用核二级泵安全壳喷淋泵，泵体上分别连接有轴向中心线相互垂直的入、出口配对法兰，入口配对法兰水平连接在泵体的一侧，泵盖连接于泵体的另一侧，在泵盖的外侧设有密封体；轴承体安装在泵盖上，主轴为悬臂轴，通过轴承转动安装在轴承体上，主轴的一端伸出轴承体外，另一端伸入泵体内、并连接有叶轮，主轴该端的端部设有定位叶轮的叶轮螺母，主轴通过机械密封与密封体连接；叶轮外设有径向的导叶，导叶安装在泵盖上，在导叶上连接有吸入筒。本实用新型的泵体内部设计为环形压出室锻件结构，使泵具有更好的承压能力；叶轮外设置径向的导叶，使液体稳定均匀的进入环形压出室，改善流动状态。

Description

300MW核电站用核二级泵安全壳喷淋泵

技术领域

本实用新型涉及核电站用泵，具体地说是一种300MW核电站用核二级泵安全壳喷淋泵。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展和能源政策的调整，2006年3月国务院通过了《国家核电中长期发展规划》，到2020年核电总装机容量将达到7000万千瓦，平均每年要有2～3座百万千瓦核电机组投产，需要核二、三级泵1000多台，年投资将达50多亿元；因此，核二、三级泵越来越得到广泛应用。

但现有核电用的核一、二、三级泵及重要的常规岛用泵成本很高，结构复杂，操作困难，不便于维修。如何通过自主开发安全壳喷淋泵，逐渐掌握300MW压水堆核电站二级泵的设计生产能力、促进我国核电事业的发展，并打开我国核二级泵出口的窗口，以成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，便于操作、维护的300MW核电站用核二级泵安全壳喷淋泵。该安全壳喷淋泵为卧式、单级、单吸、后开门式离心泵。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括泵体、泵盖、轴承体、主轴、密封体、叶轮、吸入筒及叶轮螺母，其中泵体上分别连接有轴向中心线相互垂直的入口配对法兰及出口配对法兰，入口配对法兰水平连接在泵体的一侧，所述泵盖连接于泵体的另一侧，在泵盖的外侧设有密封体；所述轴承体安装在泵盖上，主轴为悬臂轴，通过轴承转动安装在轴承体上，所述主轴的一端伸出轴承体外，另一端伸入泵体内、并连接有叶轮，主轴该端的端部设有定位叶轮的叶轮螺母，所述主轴通过机械密封与密封体连接；所述叶轮外设有径向的导叶，该导叶安装在泵盖上，在导叶上连接有吸入筒；由入口配对法兰上的吸入口流入的液体依次经过吸入筒、叶轮和导叶上的流道流向泵体内的环形腔，由出口配对法兰上的流出口流出。

其中：所述叶轮与叶轮螺母之间的主轴上安装有诱导轮，该诱导轮位于吸入筒内；所述导叶位于叶轮的出口处，导叶上的流道沿主轴的径向设置，并与泵体内的环形腔相连通；所述吸入筒的一端固接在导叶上，另一端与泵体的内壁密封接触，泵体内部被吸入筒隔成环形腔；

所述入口配对法兰轴向水平布置，出口配对法兰竖直向上布置，入口配对法兰及出口配对法兰与泵体之间分别通过缠绕垫密封，所述泵盖与泵体之间通过O形圈和缠绕垫密封；所述叶轮为单级、单吸，由吸入端向泵看，叶轮为逆时针旋转；所述泵体的下部安装有排水法兰，该排水法兰上设有带挡块的排水管；所述泵体的下部开有排水口，该排水口的一端与泵体内的环形腔连通，另一端与排水管连通；所述密封体上设有供冲洗冷却机械密封的冷却水进入的外冲水进口；

所述轴承体位于泵的驱动侧，主轴通过角接触球轴承及圆柱滚子轴承与轴承体转动连接，在角接触球轴承及圆柱滚子轴承的外侧分别设有安装在轴承体上的驱动侧轴承压盖及非驱动侧轴承压盖，所述主轴分别穿过驱动侧轴承压盖及非驱动侧轴承压盖；所述轴承体内的主轴上，在分别靠近角接触球轴承及圆柱滚子轴承处各设有甩油环；所述角接触球轴承与驱动侧轴承压盖之间的主轴上螺纹连接有定位螺母，角接触球轴承通过轴肩及该定位螺母轴向定位；所述圆柱滚子轴承通过轴肩轴向定位；所述驱动侧轴承压盖及非驱动侧轴承压盖的外表面分别安装有套在主轴上的防尘盘。

本实用新型的优点与积极效果为：

1．本实用新型为单级、单吸、悬臂式离心泵，泵体内部设计为环形压出室锻件结构，使本实用新型具有更好的承压能力；叶轮外设置径向的导叶，使液体稳定均匀的进入环形压出室，改善流动状态。

2．本实用新型在叶轮前端设置了诱导轮，能够有效地提供泵的抗汽蚀性能。

3．本实用新型泵体的端面密封采用O型圈和缠绕垫相结合的三重密封结构，有效的防止了放射性介质泄漏。

4．本实用新型的泵体下部设置的排水口可在机组停运后将泵体环形腔内的水排干净。

5．本实用新型的轴承体设置在泵的驱动侧，轴承体内的圆柱滚子轴承（径向轴承）用来承受泵自身的自重和运行时产生的径向力，轴向力由角接触球轴承（推力轴承）承受，保证了泵的工作运动平稳。

6．本实用新型的结构设计能够承受介质温度在10秒内从5℃转变到129℃的热冲击工况下，泵能连续运行，而不损坏。

7．本实用新型抗震性能良好，在地震期间以及地震之后均可以保持泵的完整性，并且能够安全、平稳地运行。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为包括本实用新型在内的安全壳喷淋泵组的结构示意图；

其中：1为入口配对法兰，2为吸入口，3为泵体，4为出口配对法兰，5为流出口，6为导叶，7为泵盖，8为外冲水进口，9为机械密封，10为轴承体，11为角接触球轴承，12为防尘盘，13为主轴，14为定位螺母，15为驱动侧轴承压盖，16为支架，17为甩油环，18为圆柱滚子轴承，19为非驱动侧轴承压盖，21为密封体，22为叶轮，23为排水口，24为诱导轮，25为吸入筒，26为叶轮螺母，27为排水法兰，28为排水管，29为挡块，30为安全壳喷淋泵，31为电动机，32为联轴器，33为护罩，34为公用底座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1所示，本实用新型包括泵体3、泵盖7、轴承体10、主轴13、密封体21、叶轮22、诱导轮24、吸入筒25及叶轮螺母26，其中泵体3上分别连接有轴向中心线相互垂直的入口配对法兰1及出口配对法兰4，入口配对法兰1通过螺栓螺母轴向水平地固接在泵体3的一侧，出口配对法兰4通过螺栓螺母竖直向上地固接在泵体3的顶部，入口配对法兰1及出口配对法兰4与泵体3之间分别通过缠绕垫密封；泵盖7通过主螺柱、螺母固接于泵体3的另一侧，与泵体3之间通过O形圈和缠绕垫密封。在泵盖7的外侧固接有密封体21。

轴承体10位于泵的驱动侧，轴承体10的一端固接在泵盖7上，并将密封体21罩在轴承体10的内部，轴承体10的另一端则固接有支架16，可通过支架16固定在机组的公用底座34上。主轴13为悬臂轴，通过角接触球轴承11及圆柱滚子轴承18转动安装在轴承体10上，主轴13的一端伸出轴承体10外、与电动机相连，另一端伸入泵体3内、并键连接有叶轮22。主轴13与密封体21之间设有套在主轴13上的机械密封9，密封体21上设有供冲洗冷却机械密封9的冷却水进入的外冲水进口8。

在角接触球轴承11及圆柱滚子轴承18的外侧分别设有固接在轴承体10上的驱动侧轴承压盖15及非驱动侧轴承压盖19，主轴13分别穿过驱动侧轴承压盖15及非驱动侧轴承压盖19。角接触球轴承11与驱动侧轴承压盖15之间的主轴13上螺纹连接有定位螺母14，角接触球轴承11通过轴肩及该定位螺母14轴向定位；圆柱滚子轴承18通过轴肩轴向定位；驱动侧轴承压盖15及非驱动侧轴承压盖19的外表面分别安装有套在主轴13上的防尘盘12。轴承体10内的主轴13上，在分别靠近角接触球轴承11及圆柱滚子轴承18处各设有甩油环17。

叶轮22为单级、单吸，由吸入端向泵看，叶轮22是逆时针旋转的。叶轮22外设有径向的导叶6，该导叶6位于叶轮22的出口处、固接在泵盖7的内侧，导叶6上的流道沿主轴13的径向设置，并与泵体3内的环形腔相连通。吸入筒25的一端位于叶轮22的前端、并固接在导叶6上，另一端与泵体3的内壁密封接触。在叶轮22前端的主轴13上键连接有诱导轮，该诱导轮24位于吸入筒25内，主轴13的另一端端部伸入吸入筒25内，并设有叶轮螺母26，将诱导轮24及叶轮22定位。

泵体3的下部安装有排水法兰27，该排水法兰27上设有带挡块29的排水管28；泵体3的下部开有轴向设置的排水口23，该排水口23的一端与泵体3内的环形腔连通，另一端与排水管28连通。

每台核电机组设两台安全壳喷淋泵组，如图2所示，每台安全壳喷淋泵组包括安全壳喷淋泵30、电动机31、联轴器32及公用底座34，本实施例的安全壳喷淋泵组总长度为3.68m。安全壳喷淋泵30为卧式泵，安全壳喷淋泵30与电动机31分别安装在公用底座34上，公用底座34配置有吊耳地脚螺栓，以防止在传递荷载时发生扭曲或振动。安全壳喷淋泵30与电动机31之间通过联轴器32连接，联轴器32为膜片联轴器，中间配用中间轴，这样在检修拆装轴承和机械密封时，不需拆卸电机，只要将中间轴取下即可；在联轴器32外设有可拆除的、全封闭的护罩33，用来保证泵组运行时的安全。

本实用新型的工作原理为：

电动机31工作，通过联轴器32带动安全壳喷淋泵30的主轴13及主轴13上的叶轮22旋转，液体由入口配对法兰1上的吸入口2被吸入，先通过吸入筒25、诱导轮24，然后由叶轮22的进口进入，再由出口流出；叶轮出口处设置的导叶6将收集到的液体送到泵体3内的环形腔中，最后由出口配对法兰4上的流出口5流出。

本实用新型的安全壳喷淋泵的载荷分布有径向和轴向两个方向，径向载荷：理论上泵的径向力全部平衡掉，但在实际运行过程中会由于水力作用产生轻微径向力，该径向力及转子自重由圆柱滚子轴承18支撑承受；轴向载荷：轴向力由角接触球轴承11承受。

轴承润滑采用稀油润滑，通过甩油环17带动润滑油对圆柱滚子轴承18和角接触球轴承11进行润滑。

本实用新型的密封所需的冲洗水及冷却水均来自泵本身，由出口配对法兰4上的流出口5引出的水，通过悬液分离器净化并通过冷却器进行冷却，最后由外冲水进口8进入密封腔，对机械密封9进行冲洗冷却。

当安全壳喷淋泵组停运后，泵体3的环形腔内的水可由排水口23排干净。

本实用新型的安全壳喷淋泵的基本性能参数如下表：

本实用新型的安全壳喷淋泵的材料为：

泵体3、泵盖7、入口配对法兰1和出口配对法兰4的材料均为022Cr19Ni10；

导叶6的材料为ZG0Cr18Ni12Mo2Ti；

叶轮22的材料为ZG06Cr13Ni4Mo；

主轴13的材料为05Cr17Ni4Cu4Nb。

Claims (10)

1.一种300MW核电站用核二级泵安全壳喷淋泵，其特征在于：包括泵体（3）、泵盖（7)、轴承体（10)、主轴（13)、密封体（21)、叶轮（22）、吸入筒（25）及叶轮螺母（26），其中泵体（3）上分别连接有轴向中心线相互垂直的入口配对法兰（1）及出口配对法兰（4），入口配对法兰（1）水平连接在泵体（3）的一侧，所述泵盖（7）连接于泵体（3）的另一侧，在泵盖（7）的外侧设有密封体（21）；所述轴承体（10）安装在泵盖（7）上，主轴（13）为悬臂轴，通过轴承转动安装在轴承体（10）上，所述主轴（13）的一端伸出轴承体（10）外，另一端伸入泵体（3）内、并连接有叶轮（22），主轴（13）该端的端部设有定位叶轮（22）的叶轮螺母（26），所述主轴（13）通过机械密封（9）与密封体（21）连接；所述叶轮（22）外设有径向的导叶（6），该导叶（6）安装在泵盖（7）上，在导叶（6）上连接有吸入筒（25）；由入口配对法兰（1）上的吸入口（2）流入的液体依次经过吸入筒（25)、叶轮和导叶上的流道流向泵体（3）内的环形腔，由出口配对法兰（4）上的流出口（5）流出。

2.按权利要求1所述的300MW核电站用核二级泵安全壳喷淋泵，其特征在于：所述叶轮（22）与叶轮螺母（26）之间的主轴（13）上安装有诱导轮（24），该诱导轮（24）位于吸入筒（25）内。

3.按权利要求1或2所述的300MW核电站用核二级泵安全壳喷淋泵，其特征在于：所述导叶（6）位于叶轮（22）的出口处，导叶（6）上的流道沿主轴（13）的径向设置，并与泵体（3）内的环形腔相连通。

4.按权利要求3所述的300MW核电站用核二级泵安全壳喷淋泵，其特征在于：所述吸入筒（25）的一端固接在导叶（6）上，另一端与泵体（3）的内壁密封接触，泵体（3）内部被吸入筒（25）隔成环形腔。

5.按权利要求1或2所述的300MW核电站用核二级泵安全壳喷淋泵，其特征在于：所述入口配对法兰（1）轴向水平布置，出口配对法兰（4）竖直向上布置，入口配对法兰（1）及出口配对法兰（4）与泵体（3）之间分别通过缠绕垫密封，所述泵盖（7）与泵体（3）之间通过O形圈和缠绕垫密封；所述叶轮（22）为单级、单吸，由吸入端向泵看，叶轮（22）为逆时针旋转。

6.按权利要求1或2所述的300MW核电站用核二级泵安全壳喷淋泵，其特征在于：所述泵体（3）的下部安装有排水法兰（27），该排水法兰（27）上设有带挡块（29）的排水管（28）；所述泵体（3）的下部开有排水口（23），该排水口（23）的一端与泵体（3）内的环形腔连通，另一端与排水管（28）连通。

7.按权利要求1或2所述的300MW核电站用核二级泵安全壳喷淋泵，其特征在于：所述密封体（21）上设有供冲洗冷却机械密封（9）的冷却水进入的外冲水进口（8）。

8.按权利要求1或2所述的300MW核电站用核二级泵安全壳喷淋泵，其特征在于：所述轴承体（10）位于泵的驱动侧，主轴（13）通过角接触球轴承（11）及圆柱滚子轴承（18）与轴承体（10）转动连接，在角接触球轴承（11）及圆柱滚子轴承（18）的外侧分别设有安装在轴承体（10）上的驱动侧轴承压盖（15）及非驱动侧轴承压盖（19），所述主轴（13）分别穿过驱动侧轴承压盖（15）及非驱动侧轴承压盖（19）。

9.按权利要求8所述的300MW核电站用核二级泵安全壳喷淋泵，其特征在于：所述轴承体（10）内的主轴（13）上，在分别靠近角接触球轴承（11）及圆柱滚子轴承（18）处各设有甩油环（17）。

10.按权利要求8所述的300MW核电站用核二级泵安全壳喷淋泵，其特征在于：所述角接触球轴承（11）与驱动侧轴承压盖（15）之间的主轴（13）上螺纹连接有定位螺母（14），角接触球轴承（11）通过轴肩及该定位螺母（14）轴向定位；所述圆柱滚子轴承（18）通过轴肩轴向定位；所述驱动侧轴承压盖（15）及非驱动侧轴承压盖（19）的外表面分别安装有套在主轴（13）上的防尘盘（12）。

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