JPH04321795A - キャンドモータポンプパージ装置 - Google Patents

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】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キャンドモータポンプ
にパージ水を供給するキャンドモータポンプパージ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ポンプの軸封部には、ポンプ内
の液体が外部に漏れるのを防止したり、もしくはポンプ
内に空気が侵入することを防ぐためのシールとして、メ
カニカルシールが設けられている。ところが、メカニカ
ルシールはポンプ取扱液が高温・高圧になる場合には、
漏洩する可能性があり、設計が困難であった。

【０００３】このため原子炉等で使用されるようなポン
プでポンプ取扱液が高温・高圧になる場合には、ポンプ
軸封部からの漏洩が大きな問題となることから、ポンプ
軸封部のないキャンドモータポンプが使用されることが
ある。図２に、キャンドモータポンプの構造の概略図を
示す。

【０００４】図２において、キャンドモータポンプ１は
、モータ回転子２とモータ固定子３から成るモータ部Ａ
と、ポンプ取扱液を入出するポンプ部Ｂから構成され、
このモータ部Ａとポンプ部Ｂはライナリング４で隔てら
れている。このキャンドモータポンプ１は、同一の軸５
にポンプ取扱液を送り出す羽根車６とモータ回転子２が
取り付けられており、モータ回転子２が回転することに
より、羽根車６が回転し、この回転によりポンプ取扱液
は入口部７から出口部８へ送り出される。また、モータ
部Ａ，ポンプ部Ｂともに水が満たされており、ポンプ軸
封部がないことが大きな特徴となっている。軸５は水中
軸受９で支持される。モータ回転子２およびモータ固定
子３は数百μｍ　の厚さの薄板１０で覆われ、防水され
ている。

【０００５】モータ部Ａの冷却は、ライナリング４近く
の軸５に、補助羽根車１１が設けられ、ライナリング部
４０にモータ部内の水を循環させる循環出口１２が設け
られ、この循環出口１２から出た水が外部に設けられた
冷却器１３により冷却され、軸５の下部に設けられた循
環路入口１４からモータ部Ａにもどる。

【０００６】また、ポンプ部Ｂからモータ部Ａへの異物
混入による水中軸受９の異常摩耗防止やモータ部Ａへの
ポンプ取扱液侵入によるモータ部Ａの汚染やこれによる
分解点検性の悪化防止等を目的とし、モータ部下部の注
入口１５よりパージ水を注入する。このパージ水は、ポ
ンプ部Ｂに注入された後、モータ冷却水と混合してモー
タ固定子３とモータ回転子２の間を通過した後、注入さ
れたパージ水と等しい量がライナリング４と軸５の隙間
を通ってポンプ部Ｂへ放出される。

【０００７】この様なキャンドモータポンプ１において
は、技術的は考慮を必要とする点がある。１つには、高
温のポンプ取扱液を取扱うキャンドモータポンプ１の場
合、低温のパージ水がライナリング部４０を通過した後
、高温のポンプ取扱液と混合し、軸５、羽根車６に熱疲
労が生じる可能性がある。このため、パージ水の水温を
上昇させ、ポンプ取扱液との温度差をなくすことで、上
述の問題は解決するが、モータ部の冷却機能が損なわれ
るので、実際には困難である。一般的には、パージ水の
流量を減らすことで、パージ水とポンプ取扱液の混合が
少なくなり、熱疲労の発生を押さえている。

【０００８】また、キャンドモータポンプ１のモータ固
定子３とモータ回転子２の隙間は数ｍｍと小さく、この
モータ回転子２が毎分数千回転の高速で回転するため、
モータ回転子２とモータ固定子３の間の水も非常に高速
で流動し、モータ部の静圧が低下する。さらにポンプ部
とモータ部が軸封されずにつながっていることから、モ
ータ部の圧力はポンプ部圧力の変化に伴い変化する。ポ
ンプ部の吸入圧力が非常に低い場合は、モータ部圧力も
低下してキャビテーションが発生し、薄膜に損傷を与え
る可能性がある。この問題については、パージ水の流量
増加させ、ライナリング４での絞りの効果により、モー
タ部に圧力を封じることができ、モータ部の圧力がポン
プ部の圧力に影響されず、モータ部圧力は上昇しキャビ
テーションの発生を押さえることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のキ
ャンドモータポンプにおいて、熱疲労防止には、パージ
水の流量の低減が効果を奏し、キャビテーションに対し
ては、パージ水の流量の増加が効果を奏することになり
、相矛盾する要求がされていた。

【００１０】ところで、沸騰水型原子炉の原子炉冷却材
浄化系ポンプにキャンドモータポンプを使用する場合は
、プラント出力運転中はポンプ取扱液の温度が高いが、
ポンプ部の圧力が高いためキャビテーションが発生する
ことはない。従って、パージ水の流量を減らして運転す
るほうがよい。

【００１１】また、プラント定期点検時は炉圧が低いた
め、ポンプにかかる圧力も低く、プラント出力運転時よ
りキャビテーションが発生しやすい傾向になる。しかし
ながら、ポンプ取扱液温度が低く、熱疲労の心配がない
ため、パージ水の流量を増加して運転するほうがよい。

【００１２】ところが、従来は１つのポンプについて、
１つの流量制限器を設けて、パージ水の流量を調節して
いるが、パージ水の流量はパージ水の供給圧力とポンプ
部圧力の差で一義的に決定される。つまり、プラント出
力運転時とプラント定期点検時等の状態に対応させてパ
ージ水の流量を設定することができず、熱疲労やキャビ
テーションを防止するための十分な効果が得られない。

【００１３】本発明は、上記課題を鑑みてなされたもの
であり、常に適切なパージ水の流量をキャンドモータポ
ンプに供給するキャンドモータポンプパージ装置を提供
することを目的としている。 ［発明の構成］

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るキャンドモータポンプパージ装置は、
キャンドモータポンプにパージ水を供給するパージ水配
管を複数系列とし、この複数系列のパージ水配管のそれ
ぞれにパージ水の流量を調整する流量調整器を設け、前
記複数系列設けられたパージ水配管の少なくとも１系に
系を切り換える切換弁を設けたことを特徴とする。

【００１５】

【作用】この様に構成されたキャンドモータポンプ装置
においては、キャンドモータポンプにパージ水を供給す
るパージ水配管を複数系列とし、このパージ水配管それ
ぞれに設けられたパージ水の流量調整器により、からか
じめキャンドモータポンプに供給するパージ水の流量を
それぞれ別々に設定する。さらにパージ水配管に設けら
れた切換弁により、キャンドモータポンプのポンプ取扱
液の温度・圧力に適するパージ水の流量を供給する系に
切換え、キャンドモータポンプに常に適量のパージ水を
供給することができる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の一実施
例を説明する。

【００１７】図１に本発明の一実施例に係るキャンドモ
ータポンプパージ装置１６の系統概略図を示す。図１に
おいて、キャンドモータポンプパージ装置１６は、パー
ジ水源１７から、キャンドモータポンプ１へパージ水を
供給するパージ水配管１８の途中を複数系列、例えば２
系列としている。この２系列のパージ水配管１８の一方
にはオリフィス１９を設置し、他方には出口部の圧力や
入口部の圧力にかかわらず流量を一定に制御する流量制
御器２０を設置する。また、オリフィス１９および流量
制御器２０の前後の配管に弁をそれぞれ設置する。オリ
フィス１９の下流側に設けられた弁２１は流路切換用で
あり、ポンプ運転状態に応じ開閉する。その他の弁２２
〜２４は、オリフィス１９および流量制御器２０の保守
用に設けられており、通常は開で使用され、保守時に閉
鎖される。

【００１８】この様に構成されたキャンドモータポンプ
パージ装置においては、ポンプ取扱液が高温・高圧のと
きには、オリフィスの下流側に設けられた流路切換用の
弁２１を閉じ、流路制御器２０でパージ水の流量を必要
最小限に絞って運転する。また、ポンプ取扱液が低温・
低圧のときには、流路切換用の弁２１を開き、パージ水
の流量をポンプの許容する最大限に増加させる。

【００１９】このように、ポンプ取扱液が高温・高圧の
時には、パージ水を必要最小限に絞ることにより、熱疲
労を抑制し、ポンプ取扱液が低温・低圧の時には、パー
ジ水をポンプの許容する最大流量に増加させることによ
りキャビテーションを抑制することができ、ポンプの状
態に応じて常に適正なパージ水の流量を確保し、熱疲労
及びキャビテーションの両方を抑制できる。

【００２０】ところで、沸騰水型原子炉の原子炉冷却系
に使用するポンプの場合は、プラントの出力運転中はポ
ンプ取扱液は高温・高圧であり、プラントの定期点検時
はポンプ取扱液は低温・低圧である。このため、プラン
トの運転状態により、出力運転中は弁２１を開し、定期
点検中は弁２１を閉とするよう弁２１を自動的に制御す
ることや、また遠隔地より弁２１を制御することもでき
、プラント運転員の負荷が軽減される。

【００２１】なお、本実施例では流量調整器としてオリ
フィスと流量制御器を設けているが、キャンドモータポ
ンプの絞りの条件により、流量制御器をオリフィスとす
ることやオリフィスをニードル弁に代えることもできる
。またオリフィスや流量制御器等の異物のかみ込みやポ
ンプ部への異物混入を防止するために、フィルタ２５を
設けることもできる。

【００２２】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、キャン
ドモータポンプのポンプ取扱液の温度や圧力に応じて適
する系に切り換えパージ水をキャンドモータポンプに供
給するため、キャンドモータポンプの熱疲労及びキャビ
テーションの両方を抑制でき、性能および信頼性が高ま
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るキャンドモータポンプ
パージ装置を示す系統概略構成図。

【図２】キャンドモータポンプの構造を示す縦断面図。

【符号の説明】

１…キャンドモータポンプ　　　　　　　　　　　　２
…モータ回転子 ３…モータ固定子　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　４…ライナリング ５…軸　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　６…羽根車７…入口部　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８…出口部９
…水中軸受　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１０…薄板１１…補助羽根車　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　１２…循環出口１３…冷却器　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１４…
循環入口１５…注入口　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　１６…キャンドモータポンプパージ
装置 １７…パージ水源　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　１８…パージ水配管 １９…オリフィス　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　２０…流量制御器 ２１…切換弁　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　２２，２３，２４…弁 ２５…フィルタ　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　２６…循環路４０…ライナリング部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　キャンドモータポンプにパージ水を供
   給するパージ水配管を複数系列とし、この複数系列のパ
   ージ水配管のそれぞれにパージ水の流量を調整する流量
   調整器を設け、前記複数系列設けられたパージ水配管の
   少なくとも１系に系を切り換える切換弁を設けたことを
   特徴とするキャンドモータポンプパージ装置。