RU2615039C1 - Главный циркуляционный насосный агрегат - Google Patents

Главный циркуляционный насосный агрегат Download PDF

Info

Publication number
RU2615039C1
RU2615039C1 RU2016100508A RU2016100508A RU2615039C1 RU 2615039 C1 RU2615039 C1 RU 2615039C1 RU 2016100508 A RU2016100508 A RU 2016100508A RU 2016100508 A RU2016100508 A RU 2016100508A RU 2615039 C1 RU2615039 C1 RU 2615039C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radial
bearing
axial bearing
pump
electric motor
Prior art date
Application number
RU2016100508A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Сергеевич Герасимов
Андрей Владимирович Горонков
Александр Сергеевич Васильев
Родион Петрович Казанцев
Сергей Юрьевич Щуцкий
Original Assignee
Акционерное Общество "Центральное Конструкторское Бюро Машиностроения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to RU2016100508A priority Critical patent/RU2615039C1/ru
Application filed by Акционерное Общество "Центральное Конструкторское Бюро Машиностроения" filed Critical Акционерное Общество "Центральное Конструкторское Бюро Машиностроения"
Priority to EP16885274.7A priority patent/EP3404266A4/en
Priority to KR1020177037913A priority patent/KR102193340B1/ko
Priority to US15/741,087 priority patent/US11015615B2/en
Priority to PCT/RU2016/000372 priority patent/WO2017123113A1/ru
Priority to UAA201713090A priority patent/UA121500C2/ru
Priority to CN201680037851.0A priority patent/CN107923405B/zh
Priority to BR112017028631-9A priority patent/BR112017028631B1/pt
Priority to MYPI2017705138A priority patent/MY197159A/en
Priority to JP2017568361A priority patent/JP2019508614A/ja
Priority to CA2991126A priority patent/CA2991126C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2615039C1 publication Critical patent/RU2615039C1/ru
Priority to ZA201800097A priority patent/ZA201800097B/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0606—Canned motor pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • 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
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/5806—Cooling the drive system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/021—Units comprising pumps and their driving means containing a coupling
    • 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
    • F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/056—Bearings
    • F04D29/057—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
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • F16C17/102—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure
    • F16C17/107—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure with at least one surface for radial load and at least one surface for axial load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/12—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load
    • F16C17/14—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load specially adapted for operating in water
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C15/00—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
    • G21C15/24—Promoting flow of the coolant
    • G21C15/243—Promoting flow of the coolant for liquids
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21D—NUCLEAR POWER PLANT
    • G21D1/00—Details of nuclear power plant
    • G21D1/04—Pumping arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0606—Canned motor pumps
    • F04D13/0633—Details of the bearings
    • 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
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/586—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2237/00—Repair or replacement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/44—Centrifugal pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2380/00—Electrical apparatus
    • F16C2380/26—Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

Изобретение относится к насосам необъемного вытеснения и может быть использовано на АЭС в главных циркуляционных насосных агрегатах первого контура теплоносителя ядерной энергетической установки. Агрегат содержит вертикальный насос с нижним расположением рабочего колеса, нижний радиальный подшипник скольжения, размещенный на валу насоса над рабочим колесом и смазываемый перекачиваемой средой, торцовое уплотнение (24) вала, размещенное над нижним радиальным подшипником, и радиально-осевой подшипник, установленный в верхней камере электродвигателя. Гребень (15) радиально-осевого подшипника установлен на валу посредством конусной посадки и закреплен на его верхнем торце при помощи болтов (16) и нажимного фланца (17). Охлаждение радиально-осевого подшипника осуществляется водой от системы АЭС через винтовой насос, расположенный на верхнем торце гребня (15). Насос состоит из статорной и роторной втулок (21, 20) с винтовой нарезкой. Вода поступает из верхней камеры (10) электродвигателя в его нижнюю камеру по трубопроводу, установленному на стенке электродвигателя, смазывает радиальный подшипник электродвигателя, статорная втулка которого выполнена из антифрикционного материала, и отводится в систему АЭС по отводящему трубопроводу. Камера (10) выполнена в виде корпуса (12) из нержавеющей стали с установленными статорными элементами радиально-осевого подшипника. Корпус (12) закрыт легкосъемным баком (13). Нижняя камера выполнена в виде цилиндра из нержавеющей стали. Изобретение направлено на снижение нагрузки на осевой подшипник, увеличение надежности и снижение времени на ремонт и замену осевого подшипника без демонтажа электродвигателя. 3 ил.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к насосам необъемного вытеснения для жидкостей с вращательным движением рабочих органов и может быть преимущественно использовано на атомных электростанциях (АЭС) в главных циркуляционных насосных агрегатах (ГЦНА), предназначенных для контура теплоносителя ядерной энергетической установки (ЯЭУ), проходящего через активную зону реактора.
Основной составляющей надежности ГЦНА является:
- срок службы пар трения подшипников ГЦНА,
- его ремонтопригодность в процессе эксплуатации на АЭС, позволяющая производить ревизию, ремонт и замену отдельных узлов и деталей при минимально возможных затратах труда и времени. При этом ремонтопригодность ГЦНА в значительной степени определяет хорошая ремонтопригодность радиально-осевого подшипника насосной части. Желательным является уменьшение времени пребывания обслуживающего персонала вблизи штатного места установки на АЭС ремонтируемого агрегата, а также уменьшение необходимого объема дезактивации при монтажно-демонтажных работах.
Известен насосный агрегат ГЦНА-1391, применяемый на блоках АЭС с реакторами ВВЭР-1000 и ВВЭР-1200. ГЦНА-1391 относится к вертикальным водяным насосным агрегатам с механическим уплотнением вала. Насосный агрегат состоит из двух независимых частей - насосной части и электродвигателя. Вал насосной части соединен с валом электродвигателя посредством гибкой пластинчатой муфты, передающей на вал насосной части крутящий момент вала электродвигателя. Вал насосной части вращается в двух независимых подшипниках. Вал электродвигателя вращается в двух независимых радиальных подшипниках и упорном подшипнике, воспринимающем вес ротора электродвигателя. Нижний радиальный подшипник насосной части смазывается и охлаждается водой рабочей средой. Радиально-осевой подшипник насосной части расположен между нижним радиальным подшипником и гибкой муфтой. Радиально-осевой подшипник насосной части охлаждается водой и состоит из: радиального подшипника, который состоит из металлической роторной втулки и статорной втулки из антифрикционного материала, и осевого подшипника, имеющего антифрикционные накладки из силицированного графита.
Осевой подшипник воспринимает результирующую осевую силу, состоящую из: выталкивающей силы, направленной вверх и обусловленной давлением рабочей среды в гидравлическом корпусе, гидродинамической силы на рабочем колесе и веса ротора насосной части. Выталкивающая сила, направленная вверх, значительно превышает направленную вниз гидродинамическую силу на рабочем колесе и вес ротора вала насосной части. Ввиду того что осевые нагрузки на подшипник значительно превышают радиальные нагрузки, ремонт и ревизия осевых антифрикционных накладок ГЦНА проводится по крайней мере в 2 раза чаще, чем антифрикционных втулок радиальных подшипников. Для ревизии и ремонта радиально-осевого подшипника необходимо: разъединить соединительную муфту, демонтировать электродвигатель, демонтировать корпус радиально-осевого подшипника вместе с элементами радиально-осевого подшипника с последующей транспортировкой в ремонтную зону.
Таким образом, недостатками данной конструкции ГЦНА являются:
- недостаточно скомпенсированная другими силами действующая на ротор насоса выталкивающая сила, действующая на осевой подшипник;
- необходимость демонтажа электродвигателя для ревизии и замены наиболее изнашиваемых элементов подшипников, в частности антифрикционных накладок радиально-осевого подшипника.
Известны также насосные агрегаты с жестким соединением валов АЭС [Митенков Ф.М., Новинский Э.Г., Будов В.М. Главные циркуляционные насосы АЭС. - 2-е изд. Перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1990, с. 32-34 (Рис. 2.5)].
По этой схеме валы насоса и электродвигателя соединены между собой жесткой муфтой и агрегат имеет три радиальных подшипника, два из которых расположены в двигателе и один в насосе. Подшипник в насосе смазывается рабочей средой. По такой схеме разработан главный циркуляционный насосный агрегат для АЭС «Loviisa» [там же с. 192-194 (Рис. 2.5)]. В данном главном циркуляционном насосном агрегате использован осевой подшипник, который смазывается маслом.
Недостатком данной конструкции является наличие маслосистемы, которая снижает пожаробезопасность блока АЭС.
Задача изобретения состояла в снижении при работе ГЦНА нагрузки на осевой подшипник за счет установки его не в насосной части, а в верхней камере электродвигателя, и перенесении на него веса ротора электродвигателя и маховика для компенсации выталкивающей осевой силы и обеспечения смазки осевого и радиальных подшипников электродвигателя водой. Дополнительной задачей является улучшение ремонтопригодности ГЦНА.
При использовании данного изобретения могут проявиться, в частности, следующие технические результаты:
- во-первых, снижение нагрузки на осевой подшипник;
- во-вторых, увеличение надежности;
- в-третьих, снижение времени на ремонт и замену осевого подшипника.
Как решение задачи, позволяющее достигнуть эффекта с указанными характеристиками, предлагается главный циркуляционный насосный агрегат, преимущественно для энергоблоков с легководяным теплоносителем атомных электростанций, содержащий:
вертикальный лопастной одноступенчатый консольный насос,
электродвигатель, содержащий радиально-осевой подшипник, который установлен в верхней камере и воспринимает все осевые нагрузки, воздействующие на ротор агрегата, в том числе нагрузку от давления воды первого контура АЭС, встроенный винтовой насос, который установлен на верхнем торце гребня радиально-осевого подшипника, нижний радиальный подшипник, установленный в нижней камере,
маховик, который располагается в нижней части ротора электродвигателя,
вал электродвигателя, который соединен с валом насоса жесткой муфтой.
Радиально-осевой подшипник, установленный в верхней камере электродвигателя, предлагается выполнить из двух основных элементов:
радиального подшипника, выполненного в виде роторной металлической втулки, установленной на цилиндрической части гребня, установленного на валу двигателя посредством конусной посадки и закрепленного при помощи болтов и нажимного фланца на верхнем торце вала, и статорной втулки из антифрикционного материала,
и осевого подшипника, состоящего из двух статорных упорных колец, содержащих рычажную балансирную систему с накладками из антифрикционного материала и роторных накладок из антифрикционного материала, установленных на плоской части гребня.
Снижение времени на ремонт и замену осевого подшипника достигается тем, что верхняя камера электродвигателя выполнена в виде легкосъемного герметичного бака из нержавеющей стали, открывающего доступ к радиально-осевому подшипнику.
Следовательно, для ревизии и ремонта радиально-осевого подшипника отсутствует необходимость проведения операции демонтажа электродвигателя ГЦНА.
Вода для смазки подшипников, поступающая в верхнюю камеру, получает прирост напора от винтового насоса, состоящего из втулок с винтовой нарезкой, установленного на верхней части гребня, прокачивается через радиально-осевой подшипник и далее через отводящий патрубок поступает в радиальный подшипник, установленный в нижней камере электродвигателя.
Предлагаемое устройство (в частном исполнении) поясняется чертежами:
Фиг. 1 - Общий вид ГЦНА
Фиг. 2 - Верхняя камера электродвигателя
Фиг. 3 - Нижняя камера электродвигателя
Вертикальный лопастной одноступенчатый консольный насос (Фиг. 1) с нижним расположением рабочего колеса 1, в котором вал насосной части 2 с нижним радиальным подшипником 3, который охлаждается рабочей средой, соединен с валом электродвигателя 4 с помощью муфты 5, которая передает между валами крутящий момент и результирующую осевую силу. В верхней камере электродвигателя установлен радиально-осевой подшипник 6, воспринимающий все осевые нагрузки, воздействующие на ротор агрегата. В нижней камере электродвигателя установлен радиальный подшипник электродвигателя 7. Маховик 8 установлен под нижним радиальным подшипником электродвигателя.
В главном циркуляционном насосном агрегате смазывающая вода подается от выносного охладителя системы АЭС по трубопроводу 9 в верхнюю камеру 10 электродвигателя. Трубопровод 9 соединяется с верхней камерой фланцевым разъемом 11. Верхняя камера 10 представляет собой герметичную конструкцию из нержавеющей стали, выполненную в виде цилиндра. Камера 10 состоит из корпуса 12 (Фиг. 2), на который при помощи болтовых соединений установлены статорные элементы радиально-осевого подшипника и бак 13, выполненный в виде закрытого в верней части цилиндра с фланцевым разъемом внизу. Бак выполнен съемным, крепится на корпус 12 посредством болтов 14.
Гребень 15 радиально-осевого подшипника установлен на валу двигателя посредством конусной посадки. Крепление гребня 15 осуществляется при помощи болтов 16 и нажимного фланца 17 к верхнему торцу вала. На плоской части гребня 15 подшипника установлены антифрикционные опорные накладки 18. На цилиндрической части гребня 15 установлена металлическая втулка 19 верхнего радиального подшипника. На верхней части гребня установлена металлическая втулка 20 с винтовой нарезкой. Вместе с ответной винтовой втулкой 21, закрепленной неподвижно на статорной части радиально-осевого подшипника, образуется винтовой насос для циркуляции охлаждающей жидкости при работе насосного агрегата. Корпус 22 радиального подшипника при помощи болтового соединения установлен на корпус 12. Между корпусом радиального подшипника 22 и гребнем 15 установлено верхнее статорное упорное кольцо 23, состоящее из рычажно-балансирной системы и накладок из антифрикционного материала. Нижнее упорное кольцо аналогичной конструкции установлено между гребнем 15 и дном корпуса 12.
В нижней части верхней камеры установлено торцевое уплотнение 24 для предотвращения попадания воды в полость статора двигателя. Протечка в уплотнении поступает в отводящий трубопровод 25, который через фланцевое соединение 26 соединен с коллектором сбора протечек 27 (Фиг. 1).
В нижнюю часть корпуса 12 вварен отводящий патрубок 28, который при помощи фланцевого соединения 29 соединен с переходным трубопроводом 30, который представляет собой трубу, жестко закрепленную на наружной стенке двигателя.
Вода для смазки подшипников, поступающая в верхнюю камеру, получает прирост напора от винтового насоса, образованного втулками с винтовой нарезкой, и прокачивается через радиально-осевой подшипник и далее через отводящий патрубок поступает в переходный трубопровод. Переходный трубопровод посредством фланцевого соединения 31 соединен с приемным патрубком 32 (Фиг. 3), вваренным в корпус нижней камеры 33. Корпус нижней камеры представляет собой герметичную цилиндрическую конструкцию из нержавеющей стали, в которой установлен радиальный подшипник 7 двигателя. Сверху корпуса установлено верхнее торцовое уплотнение 34 для предотвращения протечки в полость статора. На нижний торец корпуса установлено торцовое уплотнение 35 для предотвращения протечки в полость под двигателем. Нижний радиальный подшипник двигателя представляет собой стальную втулку 36, закрепленную на валу двигателя, и статорную втулку из антифрикционного материала 37, закрепленную на корпусе подшипника 38, который, в свою очередь, при помощи болтового соединения закреплен на корпусе нижней камеры 33. Под действием напора винтового насоса вода, поступающая в приемный патрубок нижней камеры, смазывает нижний радиальный подшипник и отводится из нижней камеры по вваренному отводящему патрубку 39 (Фиг. 1) в отводящий трубопровод 40, который соединен с отводящим патрубком при помощи фланцевого соединения 41. По отводящему трубопроводу вода поступает к выносному охладителю АЭС.
Для ревизии и ремонта радиально-осевого подшипника достаточно развинтить болты 14 и демонтировать бак 13, развинтить и демонтировать корпус радиального подшипника 22; открутить болты 16, демонтировать прижимной фланец 17, демонтировать гребень 15 и статорные упорные кольца радиально-осевого подшипника 23.
Таким образом, задача увеличения надежности в данном изобретении достигается за счет установки радиально-осевого подшипника, смазываемого водой не в насосной части, а в верхней камере электродвигателя и применения жесткой муфты, передающей осевую силу и крутящий момент. Это позволяет использовать вес ротора двигателя с маховиком для компенсации выталкивающей силы и снижения результирующей силы, а следовательно, нагрузки на подшипник.

Claims (5)

  1. Главный циркуляционный насосный агрегат, содержащий вертикальный лопастной одноступенчатый насос с нижним расположением рабочего колеса; нижний радиальный подшипник скольжения, размещенный на валу насоса над рабочим колесом и смазываемый перекачиваемой средой, торцовое уплотнение вала, размещенное над нижним радиальным подшипником, радиально-осевой подшипник, установленный в верхней камере электродвигателя, отличающийся тем, что:
  2. гребень радиально-осевого подшипника установлен на валу посредством конусной посадки и закреплен при помощи болтов и нажимного фланца на верхнем торце вала,
  3. охлаждение радиально-осевого подшипника осуществляется водой от системы АЭС, которая получает прирост напора от винтового насоса, расположенного на верхнем торце гребня радиально-осевого подшипника и состоящего из статорной и роторной втулок с винтовой нарезкой,
  4. вода для охлаждения поступает из верхней камеры электродвигателя, выполненной в виде корпуса из нержавеющей стали с установленными статорными элементами радиально- осевого подшипника, закрытого сверху легкосъемным баком, по трубопроводу, установленному на стенке электродвигателя, в нижнюю камеру электродвигателя, выполненную в виде цилиндра из нержавеющей стали, и смазывает радиальный подшипник электродвигателя, статорная втулка которого выполнена из антифрикционного материала,
  5. вода из нижней камеры электродвигателя отводится по отводящему трубопроводу в систему АЭС.
RU2016100508A 2016-01-11 2016-01-11 Главный циркуляционный насосный агрегат RU2615039C1 (ru)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016100508A RU2615039C1 (ru) 2016-01-11 2016-01-11 Главный циркуляционный насосный агрегат
KR1020177037913A KR102193340B1 (ko) 2016-01-11 2016-06-20 주 순환 펌프 유닛
US15/741,087 US11015615B2 (en) 2016-01-11 2016-06-20 Reactor coolant pump set
PCT/RU2016/000372 WO2017123113A1 (ru) 2016-01-11 2016-06-20 Главный циркуляционный насосный агрегат
EP16885274.7A EP3404266A4 (en) 2016-01-11 2016-06-20 CENTRAL CIRCULATION PUMP SYSTEM
UAA201713090A UA121500C2 (ru) 2016-01-11 2016-06-20 Главный циркуляционный насосный агрегат
CN201680037851.0A CN107923405B (zh) 2016-01-11 2016-06-20 主循环泵机组
BR112017028631-9A BR112017028631B1 (pt) 2016-01-11 2016-06-20 Unidade de bomba de circulação principal
MYPI2017705138A MY197159A (en) 2016-01-11 2016-06-20 Reactor coolant pump set
JP2017568361A JP2019508614A (ja) 2016-01-11 2016-06-20 原子炉冷却材ポンプ
CA2991126A CA2991126C (en) 2016-01-11 2016-06-20 Reactor coolant pump set
ZA201800097A ZA201800097B (en) 2016-01-11 2018-01-05 Primary circulating pump assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016100508A RU2615039C1 (ru) 2016-01-11 2016-01-11 Главный циркуляционный насосный агрегат

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2615039C1 true RU2615039C1 (ru) 2017-04-03

Family

ID=58505711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016100508A RU2615039C1 (ru) 2016-01-11 2016-01-11 Главный циркуляционный насосный агрегат

Country Status (12)

Country Link
US (1) US11015615B2 (ru)
EP (1) EP3404266A4 (ru)
JP (1) JP2019508614A (ru)
KR (1) KR102193340B1 (ru)
CN (1) CN107923405B (ru)
BR (1) BR112017028631B1 (ru)
CA (1) CA2991126C (ru)
MY (1) MY197159A (ru)
RU (1) RU2615039C1 (ru)
UA (1) UA121500C2 (ru)
WO (1) WO2017123113A1 (ru)
ZA (1) ZA201800097B (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2719546C1 (ru) * 2019-09-12 2020-04-21 Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" (АО "ЦКБМ") Устройство для предотвращения повреждения торцовых уплотнений главного циркуляционного насосного агрегата
RU2778953C1 (ru) * 2021-11-23 2022-08-29 Цзянсуская корпорация по ядерной энергетике Инструменты для подъема и технического обслуживания и ремонта (ТОиР) компоненты планетарной передачи в циркуляционном насосе морской воды АЭС

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190072134A1 (en) * 2017-09-06 2019-03-07 Air Products And Chemicals, Inc. Bearing Assembly
CN110336427B (zh) * 2019-06-26 2021-04-13 福建福清核电有限公司 一种用于核电站主冷却剂泵电机转子顶起的方法
KR102268267B1 (ko) * 2020-12-30 2021-06-22 한전케이피에스 주식회사 원자로 냉각재 펌프축의 메커니컬 씰 세팅 지그 및 이를 이용한 메커니컬 씰 세팅 방법
CN113669262A (zh) * 2021-08-24 2021-11-19 龙菊蓉 一种用于冷却核能发电厂的取水装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1745547A (en) * 1925-05-04 1930-02-04 Layne & Bowler Corp Rotary pump mechanism
SU987190A1 (ru) * 1981-10-26 1983-01-07 Предприятие П/Я А-7569 Вертикальный герметичный насос
RU2041396C1 (ru) * 1992-02-04 1995-08-09 Опытное конструкторское бюро машиностроения Герметичный электронасос
KR20130079252A (ko) * 2011-12-30 2013-07-10 두산중공업 주식회사 냉각재 펌프 조립체

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2215627Y (zh) * 1995-04-14 1995-12-20 东北重型机械学院南校 新型液压离合器
US6208512B1 (en) * 1999-05-14 2001-03-27 International Business Machines Corporation Contactless hermetic pump
US6305915B1 (en) * 1999-11-08 2001-10-23 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Sealed steady bearing assembly for non-metallic vertical sump and process pumps
FR2801413B1 (fr) * 1999-11-24 2002-02-15 Jeumont Ind Pompe primaire d'un reacteur nucleaire refroidi par de l'eau sous pression et procede de reparation de l'arbre d'entrainement de la pompe
DE102005039033B3 (de) * 2005-08-18 2006-11-02 Atlas Copco Energas Gmbh Turbomaschine für Tieftemperaturanwendungen
NO330192B1 (no) * 2007-04-12 2011-03-07 Framo Eng As Fluidpumpesystem.
EP2290241A1 (en) * 2009-07-13 2011-03-02 Siemens Aktiengesellschaft Turbocompressor assembly with a cooling system
DE102009054773A1 (de) * 2009-12-16 2011-06-22 Piller Industrieventilatoren GmbH, 37186 Turboverdichter und Verdichteranlage umfassend einen derartigen Turboverdichter
US9200643B2 (en) * 2010-10-27 2015-12-01 Dresser-Rand Company Method and system for cooling a motor-compressor with a closed-loop cooling circuit
US20130294939A1 (en) * 2010-10-27 2013-11-07 Dresser-Rand Company Multiple motor drivers for a hermetically-sealed motor-compressor system
EP2715141B1 (en) * 2011-06-01 2018-10-10 Dresser-Rand Company Subsea motor-compressor cooling system
JP5781013B2 (ja) * 2012-05-30 2015-09-16 敬史 亀井 溶融塩原子炉
CN202949323U (zh) * 2012-12-14 2013-05-22 哈尔滨电气动力装备有限公司 二代加核电厂主冷却剂泵电动机
CN102969835B (zh) * 2012-12-14 2015-02-25 哈尔滨电气动力装备有限公司 二代加核电厂主冷却剂泵电动机
FR3012183B1 (fr) * 2013-10-17 2018-03-02 Clyde Union S.A.S Motopompe centrifuge pour circuit primaire de petits ou moyens reacteurs modulaires nucleaires.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1745547A (en) * 1925-05-04 1930-02-04 Layne & Bowler Corp Rotary pump mechanism
SU987190A1 (ru) * 1981-10-26 1983-01-07 Предприятие П/Я А-7569 Вертикальный герметичный насос
RU2041396C1 (ru) * 1992-02-04 1995-08-09 Опытное конструкторское бюро машиностроения Герметичный электронасос
KR20130079252A (ko) * 2011-12-30 2013-07-10 두산중공업 주식회사 냉각재 펌프 조립체

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МИТЕНКОВ Ф.М. и др. Главные циркуляционные насосы АЭС. 2-е изд., перераб. и доп., Москва, Энергоатомиздат, 1990, с.318-319, 322, рис.8.1. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2719546C1 (ru) * 2019-09-12 2020-04-21 Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" (АО "ЦКБМ") Устройство для предотвращения повреждения торцовых уплотнений главного циркуляционного насосного агрегата
RU2778953C1 (ru) * 2021-11-23 2022-08-29 Цзянсуская корпорация по ядерной энергетике Инструменты для подъема и технического обслуживания и ремонта (ТОиР) компоненты планетарной передачи в циркуляционном насосе морской воды АЭС

Also Published As

Publication number Publication date
MY197159A (en) 2023-05-27
BR112017028631B1 (pt) 2023-03-28
JP2019508614A (ja) 2019-03-28
EP3404266A1 (en) 2018-11-21
US11015615B2 (en) 2021-05-25
ZA201800097B (en) 2019-10-30
CN107923405A (zh) 2018-04-17
EP3404266A4 (en) 2019-08-07
US20180298907A1 (en) 2018-10-18
KR20190046588A (ko) 2019-05-07
KR102193340B1 (ko) 2020-12-23
CN107923405B (zh) 2021-02-05
CA2991126A1 (en) 2017-07-20
CA2991126C (en) 2022-11-22
WO2017123113A1 (ru) 2017-07-20
UA121500C2 (ru) 2020-06-10
BR112017028631A2 (pt) 2018-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2615039C1 (ru) Главный циркуляционный насосный агрегат
US6379127B1 (en) Submersible motor with shaft seals
CN107355389B (zh) 太阳能热发电高温长轴熔盐泵
CA2385820C (en) Submersible motor with shaft seals
RU2300414C2 (ru) Привод мешалки
WO2013143446A1 (zh) 一种核电站用的上充泵
CN202597113U (zh) 一种核电站用的上充泵
CN210509749U (zh) 一种用于小堆主泵的空气隔热屏
CN205297940U (zh) 一种上充泵
CN101555889A (zh) 一种核电站用高压安注泵
CN210325227U (zh) 一种用于铅铋反应堆一回路的立式混流泵
CN210265139U (zh) 一种小堆主泵
CN207420888U (zh) 核电站用的主冷却水泵
CN210317773U (zh) 一种用于铅铋反应堆一回路的立式离心泵
CN101666316A (zh) 核电站辅助给水电动泵
CN105351207A (zh) 一种上充泵
CN208221168U (zh) 一种立式泵用推力轴承
RU2719546C1 (ru) Устройство для предотвращения повреждения торцовых уплотнений главного циркуляционного насосного агрегата
RU112957U1 (ru) Бустерный турбонасос
CN216665929U (zh) 一种多级自平衡离心泵
RU2784590C1 (ru) Горизонтальная насосная установка
RU2308621C1 (ru) Подшипниковая опора для вертикального вала и способ ее установки
RU99835U1 (ru) Вертикальный центробежный насос
RU2773263C1 (ru) Многофазный лопастной насос
CN203822646U (zh) 新型凝结水泵