CN210509749U - 一种用于小堆主泵的空气隔热屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了核电领域的一种用于小堆主泵的空气隔热屏，包括用于与小堆主泵的屏蔽电机固定的上法兰，以及用于与小堆主泵的泵壳固定的下法兰；所述上法兰和所述下法兰之间设有径向向内收缩的颈缩。其技术效果是：满足振动需求的基础上，尽可能的减小空气隔热屏导热面积，以减缓泵端热量向屏蔽电机的传输，将屏蔽电机内部的温度控制在合理的范围内，延长屏蔽电机使用寿命。

Description

一种用于小堆主泵的空气隔热屏

技术领域

本实用新型涉及核电领域的一种用于小堆主泵的空气隔热屏。

背景技术

目前，国内核电站的反应堆冷却剂泵的结构形式有两种，分别是轴封泵和屏蔽泵；从泵进出口方向看，反应堆主泵均采用下部进水、水平出水的结构。

用于30W兆瓦以下反应堆的反应堆冷却剂泵又称为小堆主泵。小堆主泵的功能是强迫冷却剂在主系统中进行闭式循环，将反应堆所产生的热能传送至蒸汽发生器，将二回路的介质加热成蒸汽，驱动汽轮机做功。在停堆状况下，要求小堆主泵能在半流量时，惯性惰转时间在3s以上，使冷却剂继续流过堆芯，带走核燃料的余热，防止燃料组件烧毁。

由于小堆主泵输送的为高温介质，且介质与屏蔽电机相通，所以必须采用隔热结构将泵端的热量与屏蔽电机进行有效隔离。隔热结构，早期多采用水冷隔热，水冷隔热结构需要专门的冷却塔、冷却水泵等设备，水资源消耗大维护复杂，维护成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于小堆主泵的空气隔热屏，其可以有效保证小堆主泵的屏蔽电机的使用寿命。

实现上述目的的一种技术方案是：一种用于小堆主泵的空气隔热屏,包括用于与小堆主泵的屏蔽电机固定的上法兰，以及用于与小堆主泵的泵壳固定的下法兰；

所述上法兰和所述下法兰之间设有径向向内收缩的颈缩。

进一步的,所述下法兰的底面设有一个卡接入所述泵壳径向内侧，与小堆主泵的导流体固定的环形凸台，所述环形凸台上同轴设有一个环形隔热槽；所述下法兰设有位于所述环形隔热槽径向内侧的润滑水回路。

再进一步的,所述环形隔热槽内设有下隔热垫。

再进一步的所述颈缩的内圆周设有隔热凸缘。

再进一步的，所述上法兰的内圆周设有上隔热垫。

采用了本实用新型的一种用于小堆主泵的空气隔热屏的技术方案,包括用于与小堆主泵的屏蔽电机固定的上法兰，以及用于与小堆主泵的泵壳固定的下法兰；所述上法兰和所述下法兰之间设有径向向内收缩的颈缩。其技术效果是：满足振动需求的基础上，尽可能的减小空气隔热屏导热面积，以减缓泵端热量向屏蔽电机的传输，将屏蔽电机内部的温度控制在合理的范围内，延长屏蔽电机使用寿命。

附图说明

图1为一种小堆主泵的结构示意图。

图2为本本实用新型的一种用于小堆主泵的空气隔热屏的示意图。

具体实施方式

请参阅图1，本实用新型的发明人为了能更好地对本实用新型的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：

小堆主泵包括泵端、电机端、位于泵端和电机端之间的空气隔热屏3，以及从上至下竖直贯穿电机端和泵端的泵轴2。

泵端包括泵壳11、导流体12、叶轮13、叶轮螺母14、导叶15、平衡盘16、主密封17。

泵端包括屏蔽电机4。

导流体12同轴设置在泵壳11的径向内侧。导流体12分为导流外圈121以及在导流外圈121径向内侧与导流外圈121同轴设置的导流内圈122。泵轴2上固定套接有位于导流体12径向内侧的叶轮13，叶轮13采用轴流式叶轮。泵轴2的底端固定套接用于固定叶轮13的叶轮螺母14。叶轮螺母14的底面设有螺母通孔141。

导叶15同轴设于叶轮13的下方，包括导叶外圈151和同轴位于导叶外圈151径向内侧的导叶内圈152。导叶外圈151的顶面与导流内圈122的底面固定。导叶内圈152套接在叶轮螺母14的径向外侧。导叶内圈152与叶轮螺母14之间留有间隙，导叶内圈152的中心设有润滑通孔153。

为提高过流部件的表面光洁度和强度，叶轮13、导叶15均采用锻件铣制成型。

小堆主泵的传输介质从导流体12进入泵端,经过叶轮13的传输,从导叶15排出泵端，即小堆主泵的进水口和出水口均位于同一套管内。

空气隔热屏3包括上法兰31、径向向内收缩的颈缩32和下法兰33。下法兰33的底面同轴固定在泵壳11的顶面，下法兰33的底面和泵壳11的顶面之间通过主螺栓和主螺母固定，并通过主密封17进行密封。主密封17采用金属缠绕垫。上法兰31的顶面与屏蔽电机4的底面固定。主密封17采用金属缠绕垫代替以往主泵采用的双锥密封垫，双锥密封垫维修时找正困难，给维修人员带来巨大的身体危害。金属缠绕垫已经有大量的实际运行经验，在核一级主管道密封上都有使用。

空气隔热屏3的中段设径向向内收缩的颈缩32，其主要功能除了起到泵端与屏蔽电机4之间的连接支撑作用，还通过减少泵端和屏蔽电机4的接触面积，利用空气隔热，降低泵端的热量向屏蔽电机4传输。

颈缩32在保障小堆主泵整体结构强度，满足振动需求的基础上，尽可能的减小导热面积，以减缓泵端热量向屏蔽电机4的传输。同时由于屏蔽电机4自身的冷却效果，将屏蔽电机4内部的温度控制在合理的范围内，延长屏蔽电机4轴承使用寿命，保证屏蔽电机4能长期、安全、可靠地运行。将空气隔热屏3和屏蔽电机4的电机机座筒一体化设计，缩短了屏蔽电机4的轴向尺寸，优化了屏蔽电机4的轴系比，提高了屏蔽电机4的轴系稳定性。

颈缩32使屏蔽电机4成为一个独立体，提高屏蔽电机4的标准化以及互换性，而且颈缩32具有良好的抗震性能，能在地震期间保证小堆主泵结构完整和安全可靠。

导流体12的顶面的内圆周同轴设有一个下台阶面，使导流体12和空气隔热屏3的下法兰33之间形成平衡腔。平衡盘16在平衡腔内与泵轴2固定套接。平衡盘16的底面设有一个环形台阶161，所述下台阶面内对应设有一个环形凹槽123。这样的设计保证了泵轴2的旋转中心始终竖直。平衡盘16的底面与所述下台阶面的底面分离，平衡盘16的顶面与空气隔热屏3的底面分离。

空气隔热屏3的下法兰33的径向内侧设有水导轴承23，水导轴承23与空气隔热屏3之间阶梯配合。泵轴2对应套接有轴套22，轴套22的底面与平衡盘16的顶面面接触。叶轮13与平衡盘16之间的泵轴2上套接有下轴套21。下轴套21的底面与叶轮13的顶面面接触，下轴套21的顶面与平衡盘16的顶面面接触，保证平衡盘16位置的固定。泵轴2内设有润滑水通路24，润滑水通路24的进口是竖直的，位于泵轴2的底端的中心，润滑水通路24的出口是水平的，位于水导轴承23顶面的上方。

小堆主泵传输的部分传输介质经过导叶15的润滑孔153、叶轮螺母14底部的螺母通孔141，进入泵轴2的润滑水通路24，流至水导轴承23的上方，通过水导轴承23，以及空气隔热屏3内的润滑水回路34，进入平衡腔,最后从导流体12和下轴套21的径向之间回流至叶轮13。为了便于该部分传输介质的回流，平衡腔底面，即导流外圈121顶部下台阶面的内圆周为弧面。

平衡盘16在顶面和底面存在压力差,该压力差可以平衡泵轴2的轴向力，同时起到增加转子部件转动惯量的作用。转子部件至少包括泵轴2、叶轮13和平衡盘16。平衡盘16的底面与顶面上下面形成压力差，保证整个转子部件的轴向力向下，使泵轴2始终处于受拉的状态。

为了保证空气隔热屏3的隔热性能，隔绝平衡腔内热量的传输，下法兰33的底面设有一个卡接入泵壳11径向内侧，与小堆主泵的导流体12固定的环形凸台331，环形凸台331上同轴设有一个位于润滑水回路34径向外侧的环形隔热槽332；环形隔热槽332内设有下隔热垫36。颈缩32的内圆周设有环形的隔热凸缘35，隔热凸缘35位于泵轴2的润滑水通路24的出口的上方，空气隔热屏3顶面的内圆周设有上隔热垫37。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (5)

1.一种用于小堆主泵的空气隔热屏,包括用于与小堆主泵的屏蔽电机固定的上法兰，以及用于与小堆主泵的泵壳固定的下法兰，其特征在于：

所述上法兰和所述下法兰之间设有径向向内收缩的颈缩。

2.根据权利要求1所述的一种用于小堆主泵的空气隔热屏，其特征在于：所述下法兰的底面设有一个卡接入所述泵壳径向内侧，与小堆主泵的导流体固定的环形凸台，所述环形凸台上同轴设有一个环形隔热槽；所述下法兰设有位于所述环形隔热槽径向内侧的润滑水回路。

3.根据权利要求2所述的一种用于小堆主泵的空气隔热屏，其特征在于：所述环形隔热槽内设有下隔热垫。

4.根据权利要求2所述的一种用于小堆主泵的空气隔热屏，其特征在于：所述颈缩的内圆周设有隔热凸缘。

5.根据权利要求2所述的一种用于小堆主泵的空气隔热屏，其特征在于：所述上法兰的内圆周设有上隔热垫。

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