JP2002221589A - ジェットポンプ滑り継手シール - Google Patents
ジェットポンプ滑り継手シールInfo
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Abstract
からの漏洩量を減少させるジェットポンプ組立体を提供
する。 【解決手段】 沸騰水型原子炉圧力容器内のジェットポ
ンプ滑り継手用のシール装置は、本発明の例示的な実施
形態においては、分割シールリングとその内周部で分割
シールリングに係合するセグメントに分けられたダイア
フラムばねとを含む。ダイアフラムばねは、外周部の周
りに円周方向に間隔を置いて配置された複数のラッチ組
立体を含む。内周部の周りに円周方向に間隔を置いて配
置された複数のスロットは、内周部から支持部まで延び
る。各ラッチ組立体は、ダイアフラムばね内の対応する
ラッチボルト開口を通して延びかつそれに螺合するラッ
チボルトを含む。各ラッチボルトは、頭部とラッチボル
ト頭部の周囲に間隔を置いて配置された複数のラチェッ
ト歯を含む。ロックばねが、ラッチボルト頭部のラチェ
ット歯に係合するように設置される。
Description
関し、より具体的には、沸騰水型原子炉用のジェットポ
ンプ滑り継手のシール装置に関する。
容器(RPV)は、一般的にほぼ円筒形状を有し、両端
で、例えば底部ヘッド及び着脱可能な上部ヘッドによ
り、閉じられる。上部ガイドは、一般的にRPV内部の
炉心プレートの上方に間隔を置いて配置される。炉心シ
ュラウド、つまりシュラウドは、一般的に炉心を囲ん
で、シュラウド支持構造により支持される。具体的に
は、シュラウドは、ほぼ円筒形状を有し、炉心プレート
及び上部ガイドの両方を囲む。円筒形状の原子炉圧力容
器と円筒形状のシュラウドの間にはスペースすなわち環
状空間が設けられる。
設置される中空管状のジェットポンプが、要求される原
子炉炉心の水の流れを供給する。入口ミキサとして知ら
れる、ジェットポンプの上部は、側方に設置されて、重
力が作用することによる楔により拘束ブラケット内の2
つの対向する固定接合部に対して支持される。拘束ブラ
ケットは、隣接するジェットポンプ昇水管に取り付ける
ことにより入口ミキサを支持する。ディフューザとして
知られているジェットポンプの下方部分は、滑り継手に
より入口ミキサに結合される。ジェットポンプ入口ミキ
サとジェットポンプのディフューザカラーの間の滑り継
手は、約0.015インチ(0.38mm)直径の作動間
隙を有し、この間隙が、ジェットポンプの上部及び下部
部分間の相対的な軸方向の熱膨張による変位を吸収する
が、ポンプの内側の送給圧力により流れが漏れるのを許
す。
生じさせる可能性があり、それがジェットポンプ組立体
中の有害な励振の発生源となる。滑り継手の漏れ量は、
単一ループ運転、炉心流れの増大、またはジェットポン
プの不要残留物付着のために増大する可能性がある。拘
束ブラケットは、滑り継手の上方の隆起部における2つ
の止めねじ及び入口ミキサ楔により得られる三点接触に
より、入口ミキサを横方向に支持する。発電設備の運転
の間に、止めねじ間隙が生じる可能性がある。時には、
入口ミキサが、止めねじから離れた位置に定置している
ような場合があり、またある場合には、ミキサ楔と拘束
パッドの間に摩耗が起こる。どちらの場合にも、三点接
触が失われるので、振動が発生する可能性が著しく増大
する。止めねじ間隙は、シュラウド及び圧力容器の熱及
び圧力による変位の差並びにシュラウド支持プレートの
回転により影響される。止めねじ間隙に影響を与えるの
に加えて、シュラウド及び圧力容器の熱及び圧力による
変位は、滑り継手内の横方向の力のような振動の抑制に
は効果がある、ジェットポンプ組立体中の位置合わせ相
互作用荷重を減少させる可能性がある。配管及び支持体
にかかる結果として増大した振動レベル並びに対応する
振動荷重は、ジェットポンプ構成要素を摩耗及び疲労に
より劣化させる可能性がある。
が、漏れ量が増大した幾つかの異常な運転状態時に、一
部のジェットポンプ設計では起こり得る。新しいプラン
ト設計の場合には、複数の円周方向の溝を含むラビリン
スシールを、滑り継手の接合部において入口ミキサの出
口端部に追加することが可能である。しかしながら、か
かる変更は、運転中のプラントにおいては実施できない
可能性がある。
するために、滑り継手からの漏洩量を減少させるジェッ
トポンプ組立体を提供するのが望ましい。
実施形態において、沸騰水型原子炉圧力容器内のジェッ
トポンプ滑り継手用のシール装置が提供される。シール
装置は、分割シールリングとその内周部で分割シールリ
ングに係合するセグメントに分かれたダイアフラムばね
とを含む。
方向に間隔を置いて配置された複数のラッチ組立体を含
み、各ラッチ組立体は、ディフューザ案内突耳に係合で
きる形状になっている。シールリング係合部が、ダイア
フラムばねから垂下し、かつ内周部の周りに延びる。シ
ール係合部は、シールリングに係合できる形状になって
いる。支持部が、ダイアフラムばねから垂下し、かつ外
周部の周りに延びる。複数のスロットが、内周部からダ
イアフラムばねの支持部まで延びる。スロットは、内周
部の周りに円周方向に間隔を置いて配置される。
持部の対応するラッチボルト開口を通して延びるラッチ
ボルトを含む。各ラッチボルトは、頭部とラッチボルト
頭部の周囲に間隔を置いて配置された複数のラチェット
歯を含む。ロックばねが、ダイアフラムリングに結合さ
れる。ロックばねは、ラッチボルトに隣接して設置され
て、ラッチボルト頭部のラチェット歯に係合できる形状
になっている。ラッチ組立体は、ねじが切られたラッチ
ボルト開口を有するラッチアームをさらに含む。ラッチ
ボルトが、ラッチボルト開口を通して延びかつそれに螺
合する。ラッチアームは、ディフューザ案内突耳を受け
入れる寸法に作られたスロットを含む。
ーザ案内突耳の各々に係合させた状態で、分割リングシ
ール及びダイアフラムばねをディフューザの端部上に設
置することによって滑り継手上に取り付けられる。各ラ
ッチ組立体のラッチボルトは、ラッチアームが所定の位
置に揺動して対応する案内突耳に係合するように、締め
付けられる。入口ミキサは、分割リングシール及びダイ
アフラムばねを貫通してディフューザ中に取り付けられ
て、滑り継手を形成する。ラッチボルトは、さらに締め
付けられて、ラッチアームスロットを案内突耳に対して
捕捉させ、シールリングをダイアフラムばねのシール係
合部と係合させる。ラッチボルトは、固定ボルト頭部の
ラチェット歯に係合するロックばねにより所定の位置に
ロックされる。
口ミキサとディフューザの間の漏洩流れを制限して、揺
動運動を防止し、高レベルの流れに起因する振動を排除
する。その上に、滑り継手開口内のシールの楔作用は、
揺動運動に対する剛性抵抗を与える。
炉圧力容器(RPV)20の一部を破断した、概略部分
断面図である。RPV20は、ほぼ円筒形状を有し、1
端で底部ヘッドにより、またその他端で着脱自在の上部
ヘッド(図示せず)により閉じられている。上部ガイド
(図示せず)が、RPV20内部の炉心プレート22の
上方に間隔を置いて配置される。シュラウド24は、炉
心プレート22を囲み、シュラウド支持構造26により
支持される。環状空間28が、シュラウド24とRPV
20の側壁30の間に形成される。
を貫通して延び、ジェットポンプ組立体34に結合され
る。ジェットポンプ組立体34は、ノズル32を通して
延びる熱スリーブ36、下部エルボ(図1に一部のみ見
える)及び昇水管38を含む。昇水管38は、シュラウ
ド24とRPV側壁30の間にかつそれらにほぼ平行に
延びる。昇水管ブレース40が、昇水管38をRPV2
0の内部に安定させる。
立体44により昇水管38に接続された入口ミキサ42
を含む。入口ミキサ42は、滑り継手48により対応す
るディフューザ46に結合される。各ディフューザ46
は、滑り継手48の位置においてディフューザ46の周
りに等しい間隔を置いて配置された4つの案内突耳50
を含む。
けられたシール組立体52を備えるジェットポンプ34
の上面断面図である。図3は、ジェットポンプ34及び
シール組立体52の正面断面図である。図1及び図2を
参照すれば、シール装置52は、分割シールリング54
とその内周部58において分割シールリング54に係合
するセグメントに分けられたダイアフラムばね56とを
含む。
第2面62を有し、かつ外周部66の周りに円周方向に
間隔を置いて配置された複数のラッチ組立体64を含
み、各ラッチ組立体64は、ディフューザ案内突耳50
に係合できる形状になっている。シールリング係合部6
8が、ダイアフラムばね56の第2面62から垂下し、
かつ内周部58の周りに延びる。シール係合部68は、
シールリング54に係合できる形状になっている。支持
部70が、ダイアフラムばね56の第2面62から垂下
し、かつ外周部66の周りに延びる。複数のスロット7
2が、内周部58からダイアフラムばね56の支持部7
0まで延びる。スロット72は、内周部58の周りに円
周方向に間隔を置いて配置される。
56の第1面60に結合されたほぼL字形のラッチブロ
ック74とラッチボルト76を含む。開口78が、上部
ラッチブロック74を貫通して延びる。ラッチボルト7
6は、開口78を通して延びて、ダイアフラムばね56
の支持部70の対応するラッチボルト開口80を通して
延びる。各ラッチボルト76は、頭部82とラッチボル
ト頭部82の周囲に間隔を置いて配置された複数のラチ
ェット歯84を含む。ロックばね86が、開口78に隣
接する上部ラッチブロック74に結合される。保持スタ
ブ88が、ロックばね86の一側から延びる。保持スタ
ブ88は、ラチェット歯84に係合して、ラッチボルト
76を所定の位置にロックし、ラッチボルト76が弛む
のを防止する寸法に作られる。上部ラッチブロック74
はまた、ロックばね86に隣接して設置された弛め開口
90を含む。弛め開口90は、ロックばね86を移動さ
せて保持スタブ88をラチェット歯84から係合を外し
てラッチボルト76を弛めることを可能にする、弛め工
具(図示せず)を受け入れる寸法に作られる。
は、ラッチボルト76に結合されたラッチアーム92を
さらに含む。ラッチアーム92は、ディフューザ案内突
耳50を受け入れる寸法に作られたスロット94を含
む。ラッチアーム92は、スロット94の両側に第1係
合フィンガ96及び第2係合フィンガ98を含む。第1
係合フィンガ96は、傾斜する端部100を含み、案内
突耳50が第1係合フィンガ96の外面106に接触す
ることによる第1係合フィンガ96との干渉なしに、ラ
ッチアーム92が開位置102から閉位置すなわち係合
位置104に旋回することが可能になる。ねじが切られ
たラッチボルト開口108が、ラッチアーム92を貫通
して延びる。ラッチボルト76は、開口108を通して
延びかつそれに螺合する。ボルト保持カラー110が、
ラッチボルト76に取り付けられて、ダイアフラムばね
56の支持部70のラッチボルト開口80内にラッチボ
ルト76を保持する。
ディフューザ案内突耳50に係合させた状態で、分割リ
ングシール54及びダイアフラムばね56をディフュー
ザ46の端部112上に設置することによって滑り継手
48上に取り付けられる。各ラッチ組立体64のラッチ
ボルト76は、ラッチアーム92を所定の位置に旋回さ
せて対応する案内突耳50に係合するようにして、締め
付けられる。入口ミキサ42は、分割リングシール54
及びダイアフラム56を貫通してディフューザ46中に
取り付けられ、滑り継手48を形成する。ラッチボルト
76は、さらに締め付けられて、ラッチアームスロット
94を案内突耳50に対して捕捉させ、ダイアフラムば
ね56のシール係合部68をシールリング54と係合さ
せる。ダイアフラムばね56の弾性撓みが、原子炉の運
転中における差熱による構成部品寸法の小さな変化を吸
収しながら、リングシール54上のシール力を維持す
る。ラッチボルト76は、固定ボルト頭部82のラチェ
ット歯84に係合するロックばね86により所定の位置
にロックされる。
おける入口ミキサ42とディフューザ46の間の漏洩流
れを制限して、揺動運動を防止し、高レベルの流れに起
因する振動を排除する。その上に、滑り継手開口内のシ
ール54の楔作用は、揺動運動に対する剛性抵抗を与え
る。
説明してきたが、本発明は、特許請求の範囲の技術思想
及び技術的範囲内の変形形態で実施可能であることは当
業者には明らかであろう。
破断した概略部分断面図。
ル組立体を備える、図1に示すジェットポンプの上面断
面図。
の正面断面図。
態での、図2に示すシール組立体のラッチアームの底面
断面図。
Claims (20)
- 【請求項1】 沸騰水型原子炉圧力容器内のジェットポ
ンプ滑り継手用のシール装置であって、前記ジェットポ
ンプは、ジェットポンプ入口ミキサ及び滑り継手により
接続されたジェットポンプデフューザを含み、前記ディ
フューザは、該ディフューザの周りに円周方向に間隔を
置いて配置された複数の案内突耳を含んでおり、前記シ
ール装置は、 分割シールリングと、 第1側面、第2側面、内周部及び外周部を有するセグメ
ントに分けられたダイアフラムばねと、を含み、該ダイ
アフラムばねは、該ダイアフラムばねの前記内周部で前
記分割シールリングに係合し、前記外周部の周りに円周
方向に間隔を置いて配置された複数のラッチ組立体を含
み、該ラッチ組立体の各々は、前記ディフューザ案内突
耳に係合できる形状になっている、ことを特徴とするシ
ール装置。 - 【請求項2】 前記ダイアフラムばねは、 前記第2面から垂下し、かつ前記内周部の周りに延び、
前記シールリングと係合できる形状になっているシール
リング係合部と、 前記第2面から垂下し、かつ前記外周部の周りに延び、
前記複数のラッチ組立体が結合される支持部と、 前記内周部から前記支持部まで延び、前記内周部の周り
に円周方向に間隔を置いて配置された複数のスロット
と、をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の
シール装置。 - 【請求項3】 各前記ラッチ組立体はラッチボルトを含
み、また前記ダイアフラムばねは複数のラッチボルト開
口を含み、各前記ラッチボルトは、対応するラッチボル
ト開口を通して延びることを特徴とする、請求項1に記
載のシール装置。 - 【請求項4】 前記ラッチボルトは、頭部と該ラッチボ
ルト頭部の周囲に間隔を置いて配置された複数のラチェ
ット歯を含むことを特徴とする、請求項3に記載のシー
ル装置。 - 【請求項5】 前記ダイアフラムばねは、該ダイアフラ
ムばねの前記第1面に結合されたロックばねをさらに含
み、該ロックばねは、前記ラッチボルトの前記ラチェッ
ト歯に係合することを特徴とする、請求項4に記載のシ
ール装置。 - 【請求項6】 前記ラッチ組立体は、ラッチアームをさ
らに含み、該ラッチアームは、ねじが切られたラッチボ
ルト開口を含み、前記ラッチボルトは、前記ラッチボル
ト開口を通して延びかつそれに螺合し、前記ラッチアー
ムは、前記ディフューザ案内突耳と係合できる形状にな
っていることを特徴とする、請求項3に記載のシール装
置。 - 【請求項7】 前記ラッチアームは、前記ディフューザ
案内突耳を受け入れる寸法に作られたスロットを含むこ
とを特徴とする、請求項6に記載のシール装置。 - 【請求項8】 沸騰水型原子炉用のジェットポンプであ
って、 入口ミキサと、 滑り継手により前記入口ミキサに結合され、その周りに
円周方向に間隔を置いて配置された複数の案内突耳を含
むディフューザと、 分割シールリングと第1側面、第2側面、内周部及び外
周部を有するセグメントに分けられたダイアフラムばね
とを含むシール装置と、を含み、前記ダイアフラムばね
は、該ダイアフラムばねの前記内周部で前記分割シール
リングに係合し、前記外周部の周りに円周方向に間隔を
置いて配置された複数のラッチ組立体を含み、該ラッチ
組立体の各々は、前記ディフューザ案内突耳に係合でき
る形状になっている、ことを特徴とするジェットポン
プ。 - 【請求項9】 前記ダイアフラムばねは、 前記第2面から垂下し、かつ前記内周部の周りに延び、
前記シールリングと係合できる形状になっているシール
リング係合部と、 前記第2面から垂下し、かつ前記外周部の周りに延び、
前記複数のラッチ組立体が結合される支持部と、 前記内周部から前記支持部まで延び、前記内周部の周り
に円周方向に間隔を置いて配置された複数のスロット
と、をさらに含むことを特徴とする、請求項8に記載の
ジェットポンプ。 - 【請求項10】 各前記ラッチ組立体はラッチボルトを
含み、また前記ダイアフラムばねは複数のねじが切られ
たボルト開口を含み、各前記ラッチボルトは、対応する
ラッチボルト開口を通して延びることを特徴とする、請
求項8に記載のジェットポンプ。 - 【請求項11】 前記ラッチボルトは、頭部と該ラッチ
ボルト頭部の周囲に間隔を置いて配置された複数のラチ
ェット歯を含むことを特徴とする、請求項10に記載の
ジェットポンプ。 - 【請求項12】 前記ダイアフラムばねは、該ダイアフ
ラムばねの前記第1面に結合されたロックばねをさらに
含み、該ロックばねは、前記ラッチボルトの前記ラチェ
ット歯に係合することを特徴とする、請求項11に記載
のジェットポンプ。 - 【請求項13】 前記ラッチ組立体は、ラッチアームを
さらに含み、該ラッチアームは、ねじが切られたラッチ
ボルト開口を含み、前記ラッチボルトは、前記ラッチボ
ルト開口を通して延びかつそれに螺合し、前記ラッチア
ームは、ディフューザ案内突耳に係合できる形状になっ
ていることを特徴とする、請求項10に記載のジェット
ポンプ。 - 【請求項14】 前記ラッチアームは、前記ディフュー
ザ案内突耳を受け入れる寸法に作られたスロットを含む
ことを特徴とする、請求項13に記載のジェットポン
プ。 - 【請求項15】 ジェットポンプ滑り継手を修理する方
法であって、前記ジェットポンプは、ジェットポンプ入
口ミキサ及び前記滑り継手により接続されたジェットポ
ンプデフューザを含み、該ディフューザは、該ディフュ
ーザの第1端部の周りに円周方向に間隔を置いて配置さ
れた複数の案内突耳を含んでおり、前記方法は、 分割シールリングと第1側面、第2側面、内周部及び外
周部を有するセグメントに分けられたダイアフラムばね
とを含み、前記ダイアフラムばねは、該ダイアフラムば
ねの内周部で前記分割シールリングに係合できる形状に
なっており、また前記外周部の周りに円周方向に間隔を
置いて配置された複数のラッチ組立体を含み、該ラッチ
組立体の各々は、ディフューザ案内突耳に係合できる形
状になっているシール装置を、前記滑り継手に結合する
段階、を含むことを特徴とする前記方法。 - 【請求項16】 前記ダイアフラムばねは、前記第2
面から垂下し、かつ前記内周部の周りに延び、前記シー
ルリングと係合できる形状になっているシールリング係
合部と、前記第2面から垂下し、かつ前記外周部の周り
に延び、前記複数のラッチ組立体が結合される支持部
と、前記内周部から前記支持部まで延び、前記内周部の
周りに円周方向に間隔を置いて配置された複数のスロッ
トとをさらに含んでおり、シール装置を前記滑り継手に
結合する前記段階は、 前記分割リングシールを前記ディフューザの前記第1端
部上に設置する段階と、 前記ダイアフラムばねを、該ばねの前記スロットを前記
ディフューザ案内突耳の各々に係合させた状態で、前記
ディフューザの第1端部上に設置する段階と、を含むこ
とを特徴とする、請求項15に記載の方法。 - 【請求項17】前記ラッチ組立体の各々はラッチボルト
を含み、また前記ダイアフラムばねは複数のねじが切ら
れたラッチボルト開口を含み、各前記ラッチボルトは、
頭部と該ラッチボルト頭部の周囲に間隔を置いて配置さ
れた複数のラチェット歯を含み、対応するラッチボルト
開口を通して延びることを特徴とする、請求項16に記
載の方法。 - 【請求項18】 前記ラッチ組立体は、ラッチアームを
さらに含み、該ラッチアームは、ねじが切られたラッチ
ボルト開口を含み、前記ラッチボルトは、前記ラッチボ
ルト開口を通して延びかつそれに螺合し、前記ラッチア
ームは、前記ディフューザ案内突耳を受け入れる寸法に
作られたスロットをさらに含んでおり、シール装置を前
記滑り継手に結合する前記段階は、 前記ラッチアームが、所定の位置に揺動して対応する案
内突耳に係合するように、各ラッチ組立体のラッチボル
トを締め付ける段階と、 前記入口ミキサを前記分割リングシール及びダイアフラ
ムばねを貫通してディフューザ中に取り付けて、前記滑
り継手を形成する段階と、 前記ラッチボルトをさらに締め付けて、前記ラッチアー
ムスロットを前記案内突耳に対して捕捉させ、前記シー
ルリングを前記ダイアフラムばねの前記シール係合部と
係合させる段階と、 前記ラッチボルトをロックする段階と、をさらに含むこ
とを特徴とする、請求17に記載の方法。 - 【請求項19】 前記ダイアフラムばねは、該ダイアフ
ラムばねの前記第1面に結合されたロックばねをさらに
含み、該ロックばねは、前記ラッチボルトの前記ラチェ
ット歯に係合できる形状になっており、前記ラッチボル
トをロックする前記段階は、前記固定ボルト頭部の前記
ラチェット歯を前記ロックばねと係合させる段階を含む
ことを特徴とする、請求項18に記載の方法。 - 【請求項20】 前記シール装置を前記滑り継手に結合
する段階に先立って、前記入口ミキサを前記ディフュー
ザから取り外す段階をさらに含むことを特徴とする、請
求項15に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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