JPH04296698A - 原子炉高温液体にポンプ作用するランナー - Google Patents

原子炉高温液体にポンプ作用するランナー

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JPH04296698A
JPH04296698A JP3291483A JP29148391A JPH04296698A JP H04296698 A JPH04296698 A JP H04296698A JP 3291483 A JP3291483 A JP 3291483A JP 29148391 A JP29148391 A JP 29148391A JP H04296698 A JPH04296698 A JP H04296698A
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JP
Japan
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runner
shaft piece
shaft
cavity
reactor
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JP3291483A
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English (en)
Inventor
Gunther Eichhorn
ギュンター　アイクホルン
Arno Frei
アルノ　フライ
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Sulzer AG
Original Assignee
Sulzer AG
Gebrueder Sulzer AG
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
    • F04D29/046—Bearings
    • F04D29/047—Bearings hydrostatic; hydrodynamic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/20—Mounting rotors on shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

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  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軸受スリーブを有する
ランナー体部と、駆動トルクを伝達する軸片とから成り
原子炉高温液体にポンプ作用するランナーを取扱い、一
方、ポンプの非回転部分に結合されるインサートは、補
助流れを導くために軸片に対して流れチャンネルを形成
する。
【０００２】
【発明の背景】原子炉高温液体の循環ポンプは、原子力
産業において数十年にわたって使用された。従って、雜
誌パワー（ニューヨーク市西　　１９番街１１番地、Ｎ
．Ｙ．１００１１）は、循環ポンプを第３頁に示してい
るウィリアム　　オーキーフの「原子力流体取扱い設備
」の寄稿を１９７４年５月の特別報告に示す。代表的な
構造は、「原子炉冷却剤再循環ポンプの監視の第２年次
研究会」（１９８９年３月２０日−２１日、カルフォル
ニア州サンフランシスコ市電力研究協会）におけるＭ．
Ｇ．コウァルおよびオブラィエン　　ジュニアによる論
文「原子炉再循環ポンプの軸割れに対する監視」の図１
によって同様に示され、「音と振動」（１９８９年５月
、第１２頁、図１）において公表された。この種類のポ
ンプは、環境温度に向って温度を非常に急激に低下させ
る熱障害物を駆動軸に沿って有している。この領域にお
ける１つの問題は、温度の大きい低下のためと、変化す
る運動状態のためとにより、熱割れが軸ロータの機械的
に応力を受ける部分に形成可能な点にある。本発明の問
題は、熱割れが回避される様に構造的に熱伝達を変更す
ることにある。本発明によると、該問題は、その回転軸
線上に盲孔を示すランナーによって解決され、該盲孔は
、軸片内に延びて、該軸片を軸方向に通過する熱に対す
る面積を低減するために軸の外径の３０％よりも大きい
内径を有し、更にカバーによって閉鎖され、得られる空
所は、真空にされるか、または熱の劣った導体によって
充満される。
【０００３】本発明の利点は、軸への熱の進入が低減さ
れ、一層低い応力の差異へ導く一層均等な温度分布が１
つの単一の半径方向断面の内側に生じる点で認められる
べきである。従属の請求項２から請求項７までは、本発
明の有利な別の発展に関する。
【０００４】以下、添付図面を参照し本発明の実施例に
関して本発明を更に詳細に説明する。
【０００５】
【実施例】図中、ランナーは、原子炉の高温液体にポン
プ作用する様に示され、軸受スリーブを有するランナー
体部と、駆動トルクを伝達する軸片とから成っている。 ポンプの非回転部分に結合されるインサートは、補助流
れを導くための流れチャンネルを軸片と共に形成し、該
流れチャンネルは、噴射操作の場合には、ランナーへの
流れの方向へ原子炉の低温液体を導き、漏洩操作の場合
には、冷却のためにランナーから遠い流れの方向へ原子
炉の高温液体を導く。該ランナーは、熱が軸に対して軸
方向に通過する面積を低減するために軸の外径の３０％
よりも大きい内径を有し軸片内に延びる盲孔をその回転
軸線上に示す。該盲孔は、カバーによって閉じられ、真
空にされるかまたは熱の劣った導体で満たされる空所を
形成する。ランナー体部と軸片との間の移行領域は、保
護スリーブによって外側を被われる。回転軸線５を有す
る図１のランナーは、均圧孔８を背後に有し突き出して
閉じられる遠心ポンプ用ホイールを示す。ランナー体部
１は、軸ロータ上の静水圧軸受に対する走行面を形成す
る突出す軸受スリーブ２を備えている。循環されるべき
原子炉液体は、環境に対して非常に高い温度、例えば３
００℃をランナー入口に有し、ランナーに属する軸片３
に沿って外方へ熱を流す様にさせる。軸片３の外側端部
には、軸シールおよび冷却領域は、内部圧力に対して原
子炉液体を遮断するためと、熱伝導によって軸片３に生
じる熱を遠く導くためとで不可欠である。
【０００６】噴射操作の際、過剰な量の冷却された原子
炉液体は、冷却領域内に噴射され、ランナー体部１を通
る流れ９の方向へロータとインサート４との間の環状流
れチャンネル１２内を移動する。
【０００７】漏洩操作の際、ランナー体部１からの漏洩
量の高温原子炉液体は、流れチャンネル１２を経て流れ
１０の方向へ通過して冷却器へ送給され、例えば冷却回
路に混合される。
【０００８】ランナーの回転軸線５上でランナー体部１
を経て軸片３内に延びる盲孔６は、熱の流れの軸方向通
路の面積を小さく保つために軸の外径１８の３０％より
も大きい内径１７によって作られる。盲孔６は、シーム
溶接部１９によってカバー７で閉じられ、真空にされる
かまたは不活性ガスあるいはその他の劣った熱の導体で
充満される空所１４を形成する。ランナー体部１と軸片
３との間の移行部は、軸片３の外側面に沿う軸方向の原
子炉液体の直接の循環を防止する保護スリーブ１１によ
って外側において被われる。従って、保護スリーブ１１
は、その外側面とインサート４との間に形成される流れ
間隙１２の原子炉液体と軸片３との間の温度における急
速かつ大きい差異の際に緩衝作用を軸片３に対して有し
、該作用は、熱に対する高い抵抗を有する材料の選択に
よって更に向上される。これと同時に、軸片３に軸方向
に当るランナー体部１からの熱が盲孔６のまわりの軸の
低減される横断面に対してかなり制限されるため熱の一
層小さい流れは、軸方向に生じ、対応する温度降下を伴
って盲孔６の背後の一層大きい横断面に乱されずに均等
に分配され得る。ランナー体部１と軸片３との間の移行
領域では、最も狭い軸方向横断面は、保護スリーブ１１
内の空所１５によって重ねられ、従って、この領域では
、機械的な力は、保護スリーブから軸片３の外側表面へ
伝達されず、従って、直接の熱架橋は、この領域に生じ
ない。保護スリーブ１１がその軸方向の熱膨脹の際に軸
の外径１８において軸片３に対して変位可能であるため
、空所１５は、原子炉液体で充満される。
【０００９】図２では、ランナー体部１と、軸片３とは
、２つの体部であり、該体部は、空所１４，１５の領域
に横たわるシーム溶接部１３によって結合される。カバ
ー７は、盲孔６内に突出すポケットとして作られ、シー
ム溶接部１３およびランナー体部１と軸片３との間の移
行部を経て放射する様に放射源を導くことをカバー７の
交替なしに可能にする。
【００１０】図３では、ランナー体部１と、軸片３とは
、燒ばめ部２０によって一体に結合される２つの体部で
ある。盲孔６の部分の領域における軸片３は、ランナー
体部１の構成要素部分としてのカバー７に燒ばめされて
、気密結合を形成する。駆動トルクは、ダウエルピン１
６を介して伝達される。
【図面の簡単な説明】
【図１】駆動軸への移行部に空所を有する遠心ポンプの
閉鎖ランナーの縦断面図。
【図２】ポケット状カバーと、ランナー体部と軸片との
間の溶接結合部とを有する図１と同様な断面図。
【図３】ランナー体部と軸片との間に燒ばめ部を有する
図１と同様な断面図。
【符号の説明】
１　　ランナー体部 ２　　軸受スリーブ ３　　軸片 ４　　インサート ５　　回転軸線 ６　　盲孔 ７　　カバー １１　　保護スリーブ １２　　環状流れチャンネル １３　　シーム溶接部 １４　　空所 １５　　空所 １７　　盲孔の内径 １８　　軸の外径 ２０　　燒ばめ部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　軸受スリーブ（２）を有するランナー
    体部（１）と、駆動トルクを伝達する軸片（３）とから
    成り、一方、ポンプの非回転部分に結合されるインサー
    ト（４）が、補助流れを導くために該軸片（３）に対し
    て流れチャンネル（１２）を形成している原子炉高温液
    体にポンプ作用するランナーにおいて，前記ランナーが
    、その回転軸線（５）上に盲孔（６）を示し，該盲孔（
    ６）が、前記軸片（３）内に延び、該軸片（３）に対し
    て軸方向へ熱を通す面積を低減するために該軸の外径（
    １８）の３０％よりも大きい内径（１７）を有し、更に
    カバー（７）によって閉鎖され，結果として生じる空所
    （１４）が、真空にされるか、または熱の劣った導体に
    よって充満されることを特徴とするランナー。
  2. 【請求項２】　　請求項１に記載のランナーにおいて，
    保護スリーブ（１１）が、前記ランナー体部（１）から
    前記軸片（３）への移行領域に重なる様に前記ランナー
    に絞り加工され、その内部における軸方向への原子炉液
    体の循環を防止することを特徴とするランナー。
  3. 【請求項３】　　請求項２に記載のランナーにおいて，
    空所（１５）が、前記ランナー体部（１）から前記軸片
    （３）への移行領域において前記保護スリーブ（１１）
    と前記ランナーとの間に形成され、運転の際に原子炉液
    体によって充満されることを特徴とするランナー。
  4. 【請求項４】　　請求項１に記載のランナーにおいて，
    前記カバー（７）が、前記軸片（３）への移行領域にお
    いて前記空所（１４）を形成するために前記盲孔（６）
    から間隙を示すポケットとして形成されることを特徴と
    するランナー。
  5. 【請求項５】　　請求項１または請求項４に記載のラン
    ナーにおいて，前記ランナー体部（１）と、前記軸片（
    ３）とが、シーム溶接部（１３）によって一体に結合さ
    れる２つの体部であることを特徴とするランナー。
  6. 【請求項６】　　請求項５に記載のランナーにおいて，
    前記シーム溶接部（１３）が、前記空所（１５）および
    ／または前記空所（１４）の領域に設置されることを特
    徴とするランナー。
  7. 【請求項７】　　請求項１に記載のランナーにおいて，
    前記ランナー体部（１）と、前記軸片（３）とが、２つ
    の体部であり，前記空所（１４）が、該ランナー体部（
    １）と該軸体部との間の燒ばめ部（２０）によって形成
    され，前記カバー（７）が、該ランナー体部（１）の構
    成要素部分であることを特徴とするランナー。
JP3291483A 1990-12-21 1991-11-07 原子炉高温液体にポンプ作用するランナー Pending JPH04296698A (ja)

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CH04110/90-1 1990-12-21
CH411090 1990-12-21

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EP (1) EP0493312B1 (ja)
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