CN205618370U - 华龙一号核电技术用低压安注泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种卧式多级、双壳体、中心支撑离心泵，尤其是一种适用于采用华龙一号核电技术使用的低压安注泵。华龙一号核电技术用低压安注泵，包括筒体、底座、泵盖、首级叶轮、次级叶轮、吸入函体、中段、导叶、密封部件及其辅助系统和轴承部件，所述低压安注泵为卧式双壳体多级离心泵，离心泵的进出口采用侧进顶出结构，首级叶轮为双吸叶轮，次级叶轮为单吸叶轮，密封部件辅助系统中的密封冲洗管路上设置有散热翅片。本实用新型中的低压安注泵具有结构安全、运行稳定、可靠，整体抗震性强、耐热冷冲击、承受超压、冷却水断水后稳定运行等特点，能够满足华龙一号核电站特殊工作环境的要求。

Description

华龙一号核电技术用低压安注泵

技术领域

本实用新型涉及一种卧式多级、双壳体、中心支撑离心泵，尤其是一种适用于采用华龙一号核电技术使用的低压安注泵。

背景技术

华龙一号低压安注泵，是该类核电厂安全注入系统（RIS）内的重要设备之一。主要功能如下：

在安注模式下，低压安注泵从安全壳内换料水箱（IRWST）取水（取水口设置有滤网），并将其注入到对应反应堆冷却剂系统（RCP）环路的冷段或者热段。

在余热排出模式下，低压安注泵从RCP的热段取水，然后将经过换热器冷却的水注入到对应RCP环路的冷段。

电厂正常停堆过程中，当一回路温度和压力降低到140℃和3.0MPa abs以下时，A、B列低压安注泵可以投入运行，冷却一回路。当反应堆冷却剂的温度降低到100℃时，C列低压安注泵投入运行，加快一回路的冷却速率。

目前，常规的普通水泵无法满足华龙一号核电站低压安注泵特殊工作环境的要求，主要存在如下问题：

第一：无法满足多个工况点的运行，以及高抗汽蚀性能的要求；

第二：高温热态工况下的运行环境中，无法保证轴承平稳、可靠的长期运行；

第三：剧烈的地震后，无法保证泵组的功能和压力边界完整性；

第四：泵组不能承受冷热冲击过程造成的变形，导致泵组的损坏；

第五：泵组冷却水断水时，无法保证泵组长期可靠、稳定运行；

第六：事故工况下，泵组含气3%时，无法保证泵组性能及长期稳定运行。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构安全、运行稳定可靠、高抗汽蚀、整体抗震性强、耐冷热冲击、冷却水断水与入口含气稳定运行的低压安注泵。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：华龙一号核电技术用低压安注泵，包括筒体、底座、泵盖、首级叶轮、次级叶轮、吸入函体、中段、导叶、密封部件及其辅助系统和轴承部件，所述低压安注泵为卧式双壳体多级离心泵，离心泵的进出口采用侧进顶出结构，首级叶轮为双吸叶轮，次级叶轮为单吸叶轮，密封部件辅助系统中的密封冲洗管路上设置有散热翅片。

所述筒体采用整体铸造结构，筒体的底部设置有定位销和导向键，筒体采用加大紧固件安装固定在底座上。

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。

所述轴承部件位于轴承箱体内，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。

所述吸入函体与中段之间、以及中段与中段之间均采用无紧固连接。

所述低压安注泵采用中心支撑。

所述泵盖位于筒体和密封箱体之间。

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. 本实用新型的低压安注泵采用卧式双壳体多级离心泵，离心泵的进出口采用侧进顶出结构，首级叶轮采用双吸叶轮，有利于提高泵组的抗汽蚀性能，满足华龙一号核电技术的应用要求；

2. 本实用新型的密封冲洗管路上设置了散热翅片，有利于降低密封腔内温度，可以满足密封部件及辅助系统在冷却水断水状况下连续运行8800小时的要求，保证泵组的长期稳定运行；

3. 本实用新型的筒体采用整体铸造结构，满足高温工况下侧进顶出使用需求，低压安注泵采用中心支撑，并对筒体支撑部位增加加强筋，筒体底部设计有导向键与定位销，用以约束在高温工况下因泵组热膨胀的产生位移及控制伸缩方向，进出口法兰采用加强承载能力设计，增加了筒体的承载能力；

4. 本实用新型的轴承部件中驱动端轴承选用圆柱滚子轴承，承受径向力；非驱动端轴承选用圆柱滚子轴承+背靠背角接触球轴承，滚动轴承承受径向力，角接触球轴承能够确保泵组在工作流量范围内连续运行并承受全部残余轴向力，保证轴承使用寿命和运行稳定性；同时，轴承结构采用风扇冷却，并且轴承箱体与箱盖设置散热片，防止轴承温升过高，又节约了核电站冷却水量，避免过多的管路布置，减少泄漏点，增加泵组可靠性能；

5. 本实用新型的中间段之间、以及吸入函体与中段之间均采用无紧固件连接，减少维修时间，增加维修人员的安全性；

6. 本实用新型中的泵盖设计为在筒体和密封箱体之间的结构形式，提高了定位精度，装配过程中很好的保证了摩擦副之间的设计间隙；

7. 本实用新型的低压安注泵采用中心支撑，并对筒体支撑部位增加了加强筋，筒体采用加大紧固件安装固定在底座上，有利于增加泵的抗震性。

附图说明：

图1为本实用新型的剖分结构示意图。

图2为本实用新型中筒体采用整体式结构的示意图；

图3为本实用新型支撑部件的限位销结构示意图；

图4为本实用新型支撑部件的导向键结构示意图；

图5为本实用新型华龙一号低压安注泵密封冲洗管路散热翅片结构示意图；

图6为本实用新型中段无紧固件结构示意图。

图中：1-密封部件及辅助系统，2-筒体，3-吸入函体，4-导叶，5-叶轮，6-中段，7-平衡组件，8-泵盖，9-轴承部件。

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所示的华龙一号核电技术用低压安注泵，包括筒体2、底座、泵盖8、首级叶轮、次级叶轮、吸入函体3、中段6、导叶4、密封部件及其辅助系统1和轴承部件9，低压安注泵为卧式双壳体多级离心泵，采用径向剖分结构。离心泵的进出口采用侧进顶出结构，工作介质由泵侧向吸入，径向向上吐出。该结构设计能够保证泵组在受热与受冷时各方向膨胀均匀；通过强度及地震载荷冲击计算以增强整机的刚度、强度，能够抵抗巨大的管口载荷实现转动部件的最佳运动状态，保证泵组的稳定运行。低压安注泵的首级叶轮为双吸叶轮，次级叶轮为单吸叶轮。

轴承部件9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，用于承受径向力；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，其中滚动轴承承受径向力，角接触球轴承能够确保泵组在工作流量范围内连续运行并承受全部残余轴向力，保证轴承使用寿命和运行稳定性。轴承部件位于轴承箱体内，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，轴承部件采用风扇制冷可防止轴承温升过高，又节约了核电站冷却水量，避免过多的管路布置，减少泄漏点，增加泵组可靠性能。

如图2所示，筒体2采用整体铸造结构，筒体2的设计在满足承压及一回路全压能力的基础上，主要着重考虑了整个泵组的刚性设计，在极高的管口载荷下保证了泵安全稳定的运行；在设计上通过ANSYS软件对筒体进行分析，通过增加筒体壁厚满足补强设计需求，同时也减小了承压壳体的形变，使热冲击与冷冲击状态下泵转动部件与静止部件运行间隙处于安全运行范围之内，泵运转更加安全、可靠。

如图3、4所示，泵采用中心支撑，筒体底部设计有定位销与导向键，并采用加大紧固件进行安装固定在底座上，保证泵组在事故工况下，泵组温度达到180℃时，能够约束筒体因热膨胀的产生位移及控制伸缩方向。

如图5所示，密封部件辅助系统1中的密封冲洗管路上设置有散热翅片。泵在运转时由冷却水断水，泵冲洗介质高达120℃，泵组需无故障连续运行8800小时，为降低密封腔内介质温度，在密封冲洗管路上布置散热翅片，使密封腔内温度低于90℃，保证泵运转更加安全、稳定。

如图6所示，低压安注泵位于核岛内部，泵拆检及维修时，为节约维修与拆检时间，确保维修人员安全，低压安注泵的吸入函体3与中段6之间、以及中段6与中段6之间采用无紧固件连接方式。

Claims (7)

1.华龙一号核电技术用低压安注泵，包括筒体、底座、泵盖、首级叶轮、次级叶轮、吸入函体、中段、导叶、密封部件和其辅助系统、轴承部件，其特征是：所述低压安注泵为卧式双壳体多级离心泵，离心泵的进出口采用侧进顶出结构，首级叶轮为双吸叶轮，次级叶轮为单吸叶轮，密封部件辅助系统中的密封冲洗管路上设置有散热翅片。

2.根据权利要求1所述的华龙一号核电技术用低压安注泵，其特征是：所述筒体采用整体铸造结构，筒体的底部设置有定位销和导向键，筒体采用加大紧固件安装固定在底座上。

3.根据权利要求1所述的华龙一号核电技术用低压安注泵，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。

4.根据权利要求1所述的华龙一号核电技术用低压安注泵，其特征是：所述轴承部件位于轴承箱体内，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1所述的华龙一号核电技术用低压安注泵，其特征是：所述吸入函体与中段之间、以及中段与中段之间均采用无紧固连接。

6.根据权利要求1-5任一所述的华龙一号核电技术用低压安注泵，其特征是：所述低压安注泵采用中心支撑。

7.根据权利要求1-5任一所述的华龙一号核电技术用低压安注泵，其特征是：所述泵盖位于筒体和密封箱体之间。