JPS58138290A - Liquid metal pump - Google Patents
Liquid metal pumpInfo
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- JPS58138290A JPS58138290A JP1870582A JP1870582A JPS58138290A JP S58138290 A JPS58138290 A JP S58138290A JP 1870582 A JP1870582 A JP 1870582A JP 1870582 A JP1870582 A JP 1870582A JP S58138290 A JPS58138290 A JP S58138290A
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- casing
- sodium
- liquid metal
- pump
- gap
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- Pending
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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
- F04D7/00—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
- F04D7/02—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type
- F04D7/06—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being hot or corrosive, e.g. liquid metals
- F04D7/065—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being hot or corrosive, e.g. liquid metals for liquid metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は液体金属用ポンプに係り、特にポンプ振動時の
固有振動数の低下の防止および、2重ケージ/グ隙間の
不活性ガスの自然対流により生じるケーシングの変形の
防止に好適な構造を有する液体金属用ポンプに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a pump for liquid metal, and in particular to prevention of a drop in natural frequency during pump vibration and prevention of casing deformation caused by natural convection of inert gas in a double cage/g gap. The present invention relates to a liquid metal pump having a structure suitable for prevention.
従来の液体金属用ポンプ、例えば液体ナトリウム冷却形
高速増殖炉に適用されるナトリウムポンプの構造を第1
図を用いて説明する。The structure of a conventional liquid metal pump, for example, a sodium pump applied to a liquid sodium-cooled fast breeder reactor, is
This will be explained using figures.
第1図において、1は内ケーシング、2は外ケーシング
、3は回転軸、4,5は回転軸3を支持する玉軸受およ
び静圧軸受である。静圧軸受5はポンプの吐出圧力によ
り潤滑されている。また、ナトリウム自由液面6がケー
シングの中間部に位置し、静圧軸受5から漏れたナトリ
ウムをポンプ外部へ排出するオーバーフローノズル7が
外ケーシングに取付けられている。更にナトリウム自由
液面6の上部に不活性ガス細隙部8が形成されており、
不活性ガス細隙部8に自然対流防止板9を内ケーシング
1の外周に外ケーシング2の内周に接するように複数段
取付けることにより自然対流によるケーシング周方向の
温度差を防止することによりケーシングの変形を防止し
ている。In FIG. 1, 1 is an inner casing, 2 is an outer casing, 3 is a rotating shaft, and 4 and 5 are ball bearings and static pressure bearings that support the rotating shaft 3. The hydrostatic bearing 5 is lubricated by the discharge pressure of the pump. Further, a sodium free liquid level 6 is located in the middle of the casing, and an overflow nozzle 7 is attached to the outer casing for discharging sodium leaked from the hydrostatic bearing 5 to the outside of the pump. Furthermore, an inert gas gap 8 is formed above the sodium free liquid level 6.
By attaching natural convection prevention plates 9 in multiple stages to the inert gas slit 8 on the outer periphery of the inner casing 1 so as to touch the inner periphery of the outer casing 2, temperature differences in the circumferential direction of the casing due to natural convection are prevented. This prevents deformation.
上記の如く構成された従来の液体金属用ポンプにおいて
、内ケーシングと外ケーシングの間に液体す) IJウ
ムlOが溜っており、地震時等のケーシングに加揚力が
与えられた場合には、内ケーシングと外ケーシングの間
に溜った液体ナトリウムの質量が内ケーシングおよび外
ケーシングに付加され、ケーシングの固有振動数を低下
させ、ケーシングの振巾を増大させるため振動によるケ
ーシング各部の応力の増加、および下部静圧軸受5の負
荷荷重の増加をまねくため、ケーシングの板厚増加およ
び下部静圧軸受の負荷容量を増加させるために軸受径の
増加を図る必要が生じ、ポンプ製作のコスト高につなが
るという欠点があった。In the conventional liquid metal pump configured as described above, liquid (IJumlO) accumulates between the inner casing and the outer casing, and when a lifting force is applied to the casing during an earthquake, etc., the inner The mass of liquid sodium accumulated between the casing and the outer casing is added to the inner and outer casings, lowering the natural frequency of the casing and increasing the amplitude of the casing, which increases stress in various parts of the casing due to vibration, and In order to increase the load on the lower hydrostatic bearing 5, it is necessary to increase the thickness of the casing and increase the bearing diameter in order to increase the load capacity of the lower hydrostatic bearing, which leads to an increase in pump production costs. There were drawbacks.
一般に内ケーシングに付加されるナトリウム質量Mは次
の式で与えられる。Generally, the sodium mass M added to the inner casing is given by the following formula.
ここで 鳳:内ケーシング外径
b:外ケーシング内径
ρ:ナトリウム密度
t:二重空間ナトリウム高さ
また、従来の対流防止板においては外ケーシン止する構
造のため、対流防止板には常に一定のバネ力で外ケーシ
ング内周に接することが要求される。しかしながら、対
流防止板は一般に薄板で製造されるため高温ナトリウム
ポンプ中で使用する場合、変形し外ケーシング内周との
間に隙間を生じケーシングの変形の原因となる不活性ガ
スの自然対流を完全に防ぎきれなかった。Here: Otori: Inner casing outer diameter b: Outer casing inner diameter ρ: Sodium density t: Double space sodium height Also, because the conventional convection prevention plate has a structure in which the outer casing is fixed, the convection prevention plate always has a constant value. It is required to contact the inner periphery of the outer casing with spring force. However, since the convection prevention plate is generally manufactured as a thin plate, when used in a high-temperature sodium pump, it deforms and creates a gap between the outer casing and the inner periphery, completely blocking the natural convection of inert gas that causes casing deformation. could not be prevented.
また、ナトリウムポンプは内ケーシングが外ケーシング
から引抜可能な構造となっており、内ケーシング引抜き
および吊込みの際には薄板構造の対流防止板は外ケーシ
ングとの摩擦力のために損傷するという欠点があった。In addition, the sodium pump has a structure in which the inner casing can be pulled out from the outer casing, and when the inner casing is pulled out and suspended, the thin convection prevention plate is damaged due to the frictional force with the outer casing. was there.
本発明は従来構造の問題点の原因でめった二重円筒細隙
部に溜ったす) IJウムの質量がケーシングに付加さ
れないように、ケーシングの二重円筒細隙部にナトリウ
ムを溜めない構造とすることと、二重円筒細隙部におけ
る不活性ガスの自然対流を対流防止板により防止する方
法に代わり、内ケーシングに設けた穴より流出するナト
リウムの流れにより上記自然対流を防止することを目的
とするものである。The present invention has a structure that prevents sodium from accumulating in the double cylindrical slit of the casing so that the mass of sodium is not added to the casing. In addition, instead of using a convection prevention plate to prevent the natural convection of inert gas in the narrow gap of the double cylinder, the purpose is to prevent the above natural convection by using a flow of sodium flowing out from a hole provided in the inner casing. That is.
本発明の特徴とするところは内ケーシングの周囲に複数
個の小孔を軸方向に複数列穿設し、小孔の下端外周に環
状の板管外ケーシング内面と隙間を有するように取付け
、オーバーフローノズルを内ケーシングに設けた小孔列
より下方に設置してなり、ケーシングの振動時にナトリ
ウムの質量が外ケーシングに付加するのを防ぎ、かつ外
ケーシングと内ケーシングで形成される細隙部のカバー
ガスの自然対流を防止する。The feature of the present invention is that a plurality of small holes are drilled in multiple rows in the axial direction around the inner casing, and the small holes are attached to the outer periphery of the lower end of the small hole so as to have a gap with the inner surface of the annular plate tube outer casing. The nozzle is installed below the row of small holes provided in the inner casing to prevent the mass of sodium from being added to the outer casing when the casing vibrates, and to cover the slit formed by the outer casing and inner casing. Prevent natural convection of gas.
以下、本発明の一実施例を第2図により説明する。第2
図において第1図と同一符号を付した部分は同一部分で
ある。第2図において11は内ケーシング1に周囲に複
数個、軸方向に複数列設けられた小孔である。12は内
ケーシング1の外周に角度をもたせて小孔11の下端外
周に取付けられた積状の板で、外ケーシング2の内面に
対して隙間を有している。また〜 13は板12の上面
の円周上に取付けられた堰である。7は11の小孔より
下方向の位置の外ケーシング2に取付けたオーバーフロ
ーノズルである。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. Second
In the figure, parts given the same reference numerals as in FIG. 1 are the same parts. In FIG. 2, reference numeral 11 denotes a plurality of small holes provided around the inner casing 1 in a plurality of rows in the axial direction. A stacked plate 12 is attached to the outer circumference of the lower end of the small hole 11 at an angle to the outer circumference of the inner casing 1, and has a gap with respect to the inner surface of the outer casing 2. 13 is a weir installed on the circumference of the upper surface of the plate 12. 7 is an overflow nozzle attached to the outer casing 2 at a position below the small hole 11.
本構造において、下部静圧軸受5の隙間から漏れたナト
リウム14は上昇し、内ケーシング1の周方向に複数個
設けら=tた小孔11より流出し、−たん堰13により
堰止められた板12の円周上から均等に外に向かって流
出する。この時、板12には角度がもたせであるので流
れは速度をもち、外ケーシング2の内面に当たつ友後内
ケーシング1と外ケーシング2の間を沿って落下して下
方に取付けられたオーバーフローノズル7からポンプ外
部へ排出される。In this structure, sodium 14 leaking from the gap in the lower hydrostatic bearing 5 rises, flows out through the small holes 11 provided in the circumferential direction of the inner casing 1, and is stopped by the -tan dam 13. It flows outward evenly from the circumference of the plate 12. At this time, since the plate 12 is angled, the flow has a speed, and after hitting the inner surface of the outer casing 2, it falls between the inner casing 1 and the outer casing 2, and flows into the overflow installed below. It is discharged from the nozzle 7 to the outside of the pump.
以上のように内ケーシングと外ケーシングの間の二重円
筒部に溜まるナトリウムは無くなるため振動時にケーシ
ングに付加される質量は無くなり、それに伴なう振巾の
増加によるケーシングの応力の増加および静圧軸受の負
荷荷重の増加を防止することができる。As mentioned above, since the sodium accumulated in the double cylindrical part between the inner casing and the outer casing is eliminated, the mass added to the casing during vibration is eliminated, and the resulting increase in oscillation width causes an increase in stress and static pressure in the casing. It is possible to prevent an increase in the load applied to the bearing.
1+、小孔11より流出し外ケーシング内面に当たる流
れにより内ケーシングと外ケーシングにより構成される
2重円筒部は、軸方向に分割されるため不活性ガスの自
然対流を防止することができる。1+, the double cylindrical portion formed by the inner casing and the outer casing is divided in the axial direction by the flow flowing out from the small hole 11 and hitting the inner surface of the outer casing, so that natural convection of the inert gas can be prevented.
その結果、従来の対流防止板に対し接触部がないため内
ケーシング吊込時およ藝引抜時の対流防止板の損傷が無
くなるという効果がある。As a result, since there is no contact part with respect to the conventional convection prevention plate, there is an effect that the convection prevention plate is not damaged when the inner casing is hung or removed.
本発明によればケーシングニ重円筒部の細隙部に溜る液
体金属をなくするととができるので外ケーシングに付加
される質量がなくなり、ケーシングの固有振動数の低下
を防止できるという効果があるとともに、ケーシングニ
重円筒部に発生する不活性ガスの自然対流を液体金属の
噴流により防止できるので接触式の対流防止板に比べ内
ケーシング引抜時、および吊込時に対流防止板の損傷を
防止できるという効果がある。According to the present invention, the liquid metal that accumulates in the slit of the double cylindrical portion of the casing can be eliminated, which eliminates the mass added to the outer casing, and has the effect of preventing a decrease in the natural frequency of the casing. Since the natural convection of inert gas generated in the double cylindrical part of the casing can be prevented by a jet of liquid metal, damage to the convection prevention plate can be prevented when the inner casing is pulled out or suspended, compared to a contact type convection prevention plate. effective.
第1図は従来春造のす) 17ウムボンプの縦断面図、
第2図は本発明を適用したナトリウムポンプの縦断面図
である。
1・・・内ケーシング、2・・・外ケーシング、3・・
・回転軸、4・・・玉軸受、5・・・下部静圧軸受、6
・・・自由液面、7・・・オーバーフローノズル、8・
・・不活性ガス細隙部、9・・・自然対流防止板、10
・・・細隙部液体ナト、リウム、Xl・・・穴、12・
・・板、13・・・堰、14・・・静圧軸受漏洩ナトリ
ウム。
才1 図
牙 2 目Figure 1 is a vertical cross-sectional view of 17 Umbongpu (conventional spring construction).
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a sodium pump to which the present invention is applied. 1...Inner casing, 2...Outer casing, 3...
・Rotating shaft, 4... Ball bearing, 5... Lower static pressure bearing, 6
...Free liquid level, 7.Overflow nozzle, 8.
...Inert gas slit, 9...Natural convection prevention plate, 10
...Cavity liquid Nato, Lium, Xl... Hole, 12.
... Plate, 13... Weir, 14... Hydrostatic bearing leaking sodium. Sai 1 Zuga 2 eyes
Claims (1)
有し、かつ該ケーシング内にカバーガスと接する面に液
体金属の自由液面を形成し、該液体金属自由液面上昇時
に鉄液体を外部に排出するオーバーフローノズルを前記
外ケーシングに取付けた液体金属用ポンプにおいて、前
記内ケーシングの周囲に複数個の小孔を軸方向に複数列
穿設し、前記小孔の下端外周に環状の板を前記外ケーシ
ング内面と隙間を有するように取付け、前記オーバーフ
ローノズルを前記内ケーシングに設けた前記小孔列より
下方に設置してなることe%黴とする液体金属用ポンプ
。It has a double cylindrical casing consisting of an outer casing and an inner casing, and forms a free liquid surface of liquid metal on the surface in contact with the cover gas within the casing, and discharges the iron liquid to the outside when the free liquid level of the liquid metal rises. In the liquid metal pump, a plurality of rows of small holes are bored in the axial direction around the inner casing, and an annular plate is attached to the outer periphery of the lower end of the small hole. A pump for liquid metal, wherein the pump is mounted so as to have a gap with the inner surface of the casing, and the overflow nozzle is installed below the row of small holes provided in the inner casing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1870582A JPS58138290A (en) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | Liquid metal pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1870582A JPS58138290A (en) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | Liquid metal pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58138290A true JPS58138290A (en) | 1983-08-17 |
Family
ID=11979055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1870582A Pending JPS58138290A (en) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | Liquid metal pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58138290A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109185164A (en) * | 2018-10-16 | 2019-01-11 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | A kind of hermetically sealed liquid metal mechanical pump |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5623591A (en) * | 1979-07-27 | 1981-03-05 | Toshiba Corp | Pump |
JPS5647698A (en) * | 1979-09-25 | 1981-04-30 | Toshiba Corp | Pump |
-
1982
- 1982-02-10 JP JP1870582A patent/JPS58138290A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5623591A (en) * | 1979-07-27 | 1981-03-05 | Toshiba Corp | Pump |
JPS5647698A (en) * | 1979-09-25 | 1981-04-30 | Toshiba Corp | Pump |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109185164A (en) * | 2018-10-16 | 2019-01-11 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | A kind of hermetically sealed liquid metal mechanical pump |
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