CN205618367U - 卧式双壳体中压安注泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种卧式多级、径向剖分、两端支撑双壳体离心泵。卧式双壳体中压安注泵，包括筒体、内芯部件、配对法兰及泵盖，内芯部件包括吸入段、吐出段、密封部件、首级叶轮、次级叶轮、泵轴、导叶、中段及轴承部件，所述中压安注泵为卧式双壳体多级离心筒袋泵，泵轴采用刚性轴，首级叶轮采用双吸叶轮，次级叶轮采用单吸叶轮，且次级叶轮在泵轴上背对背排布，内芯部件可以从中压安注泵的筒体内整体装入或抽出。本实用新型具有结构安全、运行可靠、拆装方便、高效节能、整体抗震性能好等特点，能够满足核电厂高温、高压、高辐照、热冲击、含杂质、抗震等苛刻的工况要求。

Description

卧式双壳体中压安注泵

技术领域

本实用新型涉及一种卧式多级、径向剖分、两端支撑双壳体离心泵，尤其是一种适用于采用“华龙一号”技术的核电厂使用的中压安注泵。

背景技术

核电技术的电厂使用的中压安注泵，是该类核电厂的（安全注入系统）系统内的重要设备之一。中压安注泵为核安全2级泵，位于安全厂房中，主要作用有：

a) 在反应堆功率运行和正常停堆情况下发生失水事故（LOCA）时，中压安注泵（MHSI）执行冷段注入功能。

b) 在余热排出模式下，发生反应堆冷却剂系统误疏水或LOCA 事故时，中压安注泵（MHSI）补偿反应堆冷却剂系统丧失的水容积。

c) 中压安注泵(MHSI)用于安注箱的充水和正常工况下安注箱的补水。

目前国内普通的水泵存在的不足：

第一：径向剖分多级筒袋式离心泵拆卸、安装需要拆卸进出口法兰、电机，或者需要先拆卸一端轴承箱体，不能整体抽芯。无法快速进行安装和维修，直接影响到了电站的安全和维修维护人员的身体健康；

第二：多级泵多采用柔性轴结构（一阶临界转速小于额定转速）。不利于中压安注泵的安全稳定运行，在启动、惰转过程中产生共振，并容易与基础、周边设备产生共振；

第三：轴承的配套通常设计为一端圆柱滚子轴承、一端角接触球轴承；角接触球轴承承受径向力和轴向力，发热量较高；在该泵有失冷却水风险的情况下，可靠性大幅下降；

第四：苛刻的辐照环境下，不能保证压力边界的完整性；

第五：在经过剧烈地震后，无法保证泵组的结构完整性及可运行性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构安全、可靠、高效的泵，该泵能够满足“华龙一号”核电技术中压安注泵的各项要求。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：卧式双壳体中压安注泵，包括筒体、内芯部件、配对法兰及泵盖，内芯部件包括吸入段、吐出段、密封部件、首级叶轮、次级叶轮、泵轴、导叶、中段及轴承部件，所述中压安注泵为卧式双壳体多级离心筒袋泵，泵轴采用刚性轴，首级叶轮采用双吸叶轮，次级叶轮采用单吸叶轮，且次级叶轮在泵轴上背对背排布，内芯部件可以从中压安注泵的筒体内整体装入或抽出。

所述轴承部件包括驱动端轴承和非驱动端轴承，驱动端轴承采用圆柱滚子轴承，非驱动端轴承采用圆柱滚子轴承和一对背靠背安装角接触球轴承。

所述驱动端轴承和非驱动端轴承均采用甩油环润滑。

所述轴承部件采用中开、止口定位式轴承箱体，轴承箱体内设置有风扇，轴承箱体内及轴承箱盖上均固定有散热片。

所述轴承箱体上设置有压力平衡孔，压力平衡孔内设置有可插拔的放气塞。

所述中压安注泵内的所有非金属零件均采用耐辐照材料制成。

所述中压安注泵的泵体口环上堆焊有镍及合金层。

所述中压安注泵采用两端支撑。

本实用新型结构简单，相比于常规的普通水泵具有以下几方面显著的特点：

1. 本实用新型的内芯部件（包括吸入段、吐出段、各级叶轮、各级导叶、各级中段、密封部件、轴承部件、泵盖、轴等）可以从筒体整体抽出，在维修时可在不拆除电机、进出口管道的情况下将内芯部件整体抽出，便于将内芯部件转移到非辐照安全区域进行检修；也可采用完整内芯部件备件整体更换，实现快速检修；

2. 本实用新型的首级叶轮采用双吸叶轮，有利于提高泵组的抗汽蚀性能；次级叶轮在泵轴上背对背布置，可以实现自平衡轴向力；

3. 本实用新型的泵转子部件采用刚性设计，对泵轴直径、径长比等参数进行了优化改造，实现了刚性运转；保证了中压安注泵在运转中的可靠性、稳定性；刚性泵轴很好的控制了泵转子整体挠度，在口环间隙的确定上给予了更多的安全裕量，在保证安全性的前提下，减小口环间隙提高了效率；口环采用堆焊镍基合金的方式保证摩擦副的运转耐磨性及可靠性；

4. 本实用新型的轴承采用径向力、轴向力分别考虑的设计方式，驱动端轴承采用圆柱滚子轴承，非驱动端轴承采用圆柱滚子轴承及一对背对背安装的角接触球轴承，这样的分配方式使角接触球轴承仅承受轴向载荷、圆柱滚子轴承仅承受径向力，降低了轴承受力的复杂性，可以准确的计算、模拟出泵在各工况下承受的载荷；而且轴承分别专向受力，大幅度降低了轴承温升；同时，轴承箱体采用风冷结构，避免了现有技术中轴承水冷在冷却水失水情况下的风险；轴承采用甩油环润滑，可以在运行期间避免润滑油的过度拖曳损失发热；轴承箱内设置压力平衡孔，防止润滑油因空气压差产生泄漏；

5. 本实用新型的泵内所有非金属零件均采用耐辐照材料，如乙丙橡胶、丁腈橡胶、石墨材料等。保证了设备在辐照环境下的压力边界完整性和运行可靠性。

6. 本实用新型的筒体、泵盖、中段等承压部件，在满足承压能力的基础上，主要着重考虑了整个泵组的刚性设计，在壁厚、加强筋等处均进行了特殊设计，增加了泵体的承载、抗震能力。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图；

图2为本实用新型的整体抽芯示意图；

图3为本实用新型的非驱动端轴承部件结构示意图；

图4为本实用新型的驱动端轴承部件结构示意图。

图中：1-驱动端轴承部件，2-密封部件，3-内芯定位板，4-密封箱体，5-首级叶轮，6-吸入段，7-驱动端次级叶轮，8-驱动端导叶，9-驱动端中段，10-吐出段，11-非驱动端次级叶轮，12-非驱动端中段，13-非驱动端导叶，14-筒体部件，15-非驱动端吸入函体，16-泵盖，17-非驱动端轴承部件，18-承压紧固件，19-风扇，20-放气塞，21-圆柱滚子轴承，22-角接触球轴承，23-轴承盒，24-气压平衡孔，25-机械油封。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示的卧式双壳体中压安注泵为卧式多级、径向剖分、双壳体袋式离心泵，工作介质泵侧水平吸入，竖直向上排出，主要部件包括：驱动端轴承部件1、密封部件2、内芯定位板3、密封箱体4、首级叶轮5、吸入段6、驱动端次级叶轮7、驱动端导叶8、驱动端中段9、吐出段10、非驱动端次级叶轮11、非驱动端中段12、非驱动端导叶13、筒体部件14、非驱动端吸入函体15、泵盖16、非驱动端轴承部件17、承压紧固件18、配对法兰、泵轴等。

中压安注泵的泵轴采用刚性轴，首级叶轮5采用双吸叶轮，次级叶轮采用单吸叶轮，且次级叶轮在泵轴上背对背排布。

如图2所示，中压安注泵的首级叶轮5、吸入段6、驱动端次级叶轮7、驱动端导叶8、驱动端中段9、密封部件2、吐出段10、非驱动端次级叶轮11、非驱动端中段12、非驱动端导叶13、非驱动端吸入函体15、驱动端轴承部件1及非驱动端轴承部件17等部件组成泵的内芯部件，该泵在拆卸掉内芯定位板3，和承压紧固件18后，即可将所有内芯部件整体抽芯而不用移动电机和进出口管路；抽芯后的部件可以进行整体更换，实现快速维修；同时拆卸下的内芯可以运出辐照性厂房进行拆装，保证了电厂维修的便利性与人员的安全性。

如图3、4所示：该泵的非驱动端和驱动端轴承部件均采用中开、止口定位式轴承箱体，拆装方便，定位准确，无需调整；采用风扇19冷却，轴承箱体、箱盖铸造散热片，散热快，无需外源冷却水；轴承箱体设置气压平衡孔24和放气塞20，该气压平衡孔24的设计考虑到轴承运转时，由于润滑油几乎浸满轴承滚子，压力向另外一侧释放比较困难，利用放气塞20进行箱体内外气压调节，防止机械油封25两侧产生压力差，导致内部润滑油产生泄漏，以此满足泵组无故障连续运行8800小时，且运行期间无需更换润滑剂，使泵运转更加安全、稳定，便于维护。

对于驱动端轴承部件，采用圆柱滚子轴承21进行转子的径向支承。由于采用SKFNU系列轴承，外圈的定位槽有存油作用，保证了转子无润滑启动的可靠性。

对于非驱动端轴承部件，采用圆柱滚子轴承21进行转子的径向支承，并设置包含一对背靠背角接触球轴承22的轴承盒23用于平衡轴向力。轴承盒23径向方向无定位，保证了其中的角接触球轴承仅承受转子的残余轴向力，使角接触球轴承22的工作状态更加可控，发热量大幅减少、轴承寿命得以延长。轴承盒23处设置防转销钉，保证轴承稳定运行。

Claims (8)

1.卧式双壳体中压安注泵，包括筒体、内芯部件、配对法兰及泵盖，内芯部件包括吸入段、吐出段、密封部件、首级叶轮、次级叶轮、泵轴、导叶、中段及轴承部件，其特征是：所述中压安注泵为卧式双壳体多级离心筒袋泵，泵轴采用刚性轴，首级叶轮采用双吸叶轮，次级叶轮采用单吸叶轮，且次级叶轮在泵轴上背对背排布，内芯部件可以从中压安注泵的筒体内整体装入或抽出。

2.根据权利要求1所述的卧式双壳体中压安注泵，其特征是：所述轴承部件包括驱动端轴承和非驱动端轴承，驱动端轴承采用圆柱滚子轴承，非驱动端轴承采用圆柱滚子轴承和一对背靠背安装角接触球轴承。

3.根据权利要求2所述的卧式双壳体中压安注泵，其特征是：所述驱动端轴承和非驱动端轴承均采用甩油环润滑。

4.根据权利要求1所述的卧式双壳体中压安注泵，其特征是：所述轴承部件采用中开、止口定位式轴承箱体，轴承箱体内设置有风扇，轴承箱体内及轴承箱盖上均固定有散热片。

5.根据权利要求4所述的卧式双壳体中压安注泵，其特征是：所述轴承箱体上设置有压力平衡孔，压力平衡孔内设置有可插拔的放气塞。

6.根据权利要求1-5任一所述的卧式双壳体中压安注泵，其特征是：所述中压安注泵内的所有非金属零件均采用耐辐照材料制成。

7.根据权利要求1-5任一所述的卧式双壳体中压安注泵，其特征是：所述中压安注泵的泵体口环上堆焊有镍及合金层。

8.根据权利要求1-5任一所述的卧式双壳体中压安注泵，其特征是：所述中压安注泵采用两端支撑。