CN203214294U - 一种泵用非能动停车密封装置 - Google Patents
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Abstract
一种泵用非能动停车密封装置，包括泵端联轴节（1）、活塞端面密封圈（2）、密封活塞（3）、活塞径向密封圈（4）、密封支座（5）、轴套端面密封圈（6）、轴套（7）、主密封（8），其主要结构特征是密封活塞（3）和泵端联轴节（1）之间设有径向节流间隙（M）和密封端面间隙（K）。该装置改变了停车密封工作的驱动工作原理，具备非能动特点；主泵密封（8）泄漏时，利用停车密封装置结构中径向节流间隙（M）、密封端面间隙（K）的阻力特性，依靠系统内部压力和积液腔（B）压力变化实现停车密封面的自动闭合，阻断漏流通道，阻止放射性工作介质的泄漏。它可用于核电厂反应堆主泵严重事故下的轴封泄漏封堵。
Description
技术领域
本实用新型是一种泵用非能动停车密封装置，属于泵技术领域。
背景技术
严重事故下，为了保证反应堆承压边界的完整性，核电厂反应堆主泵需要配置停车密封。现有主泵停车密封采用7公斤 (0.7Mpa) 左右的高压氮气驱动，属于应急能动类系统；高压气体对密封活塞产生的压力推动密封活塞向上移动，使密封面贴合，进而阻止泵内高压放射性工作介质的泄漏。
现有技术和设计的不足之处是：泵用停车密封装置不具备非能动特性，依赖外部动力或气源，可靠性不够；严重事故下可能丧失高压气源，从而导致停车密封无法动作，停车密封功能失效，承压边界完整性丧失。
发明内容
泵用非能动停车密封装置主要零部件为泵端联轴节（1）、活塞端面密封圈（2）、密封活塞（3）、活塞径向密封圈（4）、密封支座（5）、轴套端面密封圈（6）、轴套（7）、主密封（8），其主要结构特征是密封活塞（3）和泵端联轴节（1）之间设有径向节流间隙（M）和端面节流间隙（K），密封活塞（3）设有迷宫密封槽；主密封（8）失效后，随着密封泄漏流量的增大，径向节流间隙（M）内的流速增加、过流阻力增大，迷宫密封槽进一步增加了径向节流间隙（M）的节流阻力，积液腔（B）内的压力随之持续增加，积聚在积液腔（B）的工作介质产生的压力将推动密封活塞（3）向上移动；向上移动的密封活塞（3）导致密封端面间隙（K）减小，节流阻力进一步持续增大，直至密封活塞（3）与泵端联轴节（1）之间的密封端面间隙（K）密封面闭合、活塞端面密封圈（2）变形，阻断漏流通道，阻止泄漏。本实用新型改变了停车密封工作的驱动方式，无需外部气源，具有非能动特性。
本实用新型的技术原理是，核泵主泵密封系统与外界存在一定压力差，如附图所示，密封活塞（3）内孔表面与泵端联轴节（1）外圆表面设有径向节流间隙（M），密封活塞（3）上部端面与泵端联轴节（1）法兰下部端面设有密封端面间隙（K），密封活塞（3）设有迷宫密封槽；主密封（8）失效后，随着密封泄漏流量的增大，径向节流间隙（M）内的流速增加、过流阻力增大，积液腔（B）内的压力随之持续增大，积聚在积液腔（B）的工作介质产生的压力将推动密封活塞（3）向上移动；向上移动的密封活塞（3）导致密封端面间隙（K）减小，节流阻力进一步持续增大，直至密封活塞（3）与泵端联轴节（1）之间的密封端面间隙（K）密封面闭合、活塞端面密封圈（2）发生变形，阻止泄漏；密封活塞（3）设有迷宫密封槽有助于增加径向节流间隙（M）的节流阻力；密封活塞（3）和泵端联轴节（1）的密端封面采用镜面密封，取消活塞端面密封圈（2）的设置在技术原理上也可以达到阻止泄漏的效果。
非能动停车密封装置根据具体的设计参数，密封活塞（3）结构和形状方面可考虑设计成密封活塞（3）轴向截面为L形或矩形的对称布置结构；密封活塞（3）的结构材料方面可考虑使用钢、铝、钛金属材料或碳素纤维非金属材料。
活塞径向密封圈（4）的作用是防止放射性工作介质从密封活塞（3）和密封支座（5）的间隙流出；轴套端面密封圈（6）的作用是防止放射性工作介质从泵端联轴节（1）和核主泵主密封配套轴套（7）的间隙流出。
附图说明
图1是核电厂反应堆主泵非能动停车密封装置结构示意图。
具体实施方式
非能动停车密封装置设在主密封（8）的外部；泵端联轴节（1）和轴套（7）安装在泵轴上，为了防止内部放射性工作介质外漏，泵端联轴节（1）和轴套（7）端面之间设置有轴套端面密封圈（6）；密封活塞（3）以间隙配合的形式安装在密封支座（5）内，设置活塞径向密封圈（4）防止放射性工作介质经配合间隙流出；泵端联轴节（1）和密封活塞（3）设有密封端面，为了提高密封性，密封端面之间设有活塞端面密封圈（2）；密封活塞（3）和泵端联轴节（1）之间设有径向节流间隙（M）和密封端面间隙（K）；为了增加径向节流间隙（M）的节流阻力，密封活塞（3）设有迷宫密封槽。
本实施例仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制。按照本实用新型的技术原理，普通技术人员对停车密封结构可有多种变形设计。本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (4)
1.一种泵用非能动停车密封装置，包括泵端联轴节（1）、活塞端面密封圈（2）、密封活塞（3）、活塞径向密封圈（4）、密封支座（5）、轴套端面密封圈（6）、轴套（7）、主密封（8），其主要结构特征是密封活塞（3）和泵端联轴节（1）之间设有径向节流间隙（M）和密封端面间隙（K），密封活塞（3）设有迷宫密封槽；主密封（8）失效后，随着密封泄漏流量的增大，径向节流间隙（M）内的流速增加、过流阻力增大，迷宫密封槽进一步增加了径向节流间隙（M）的节流阻力，积液腔（B）内的压力随之持续增加，积聚在积液腔（B）的工作介质产生的压力将推动密封活塞（3）向上移动；向上移动的密封活塞（3）导致密封端面间隙（K）减小，节流阻力进一步持续增大，直至密封活塞（3）与泵端联轴节（1）之间的密封端面间隙（K）密封面闭合、活塞端面密封圈（2）变形，阻断漏流通道，阻止泄漏。
2.如权利要求1所述的一种泵用非能动停车密封装置，其特征是对密封端面间隙（K）部位进行变形设计，密封活塞（3）和泵端联轴节（1）的密封端面采用镜面密封，从而取消活塞端面密封圈（2）的设置。
3.如权利要求1所述的一种泵用非能动停车密封装置，其特征是对非能动停车密封装置中密封活塞（3）零件结构和形状方面的变形设计，密封活塞（3）轴向截面为L形或矩形的对称布置结构。
4.如权利要求1所述的一种泵用非能动停车密封装置，其特征是对非能动停车密封装置中密封活塞（3）零件结构材料方面的改变，使用钢、铝、钛金属材料或碳素纤维非金属材料。
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