RU2657406C1 - Электромагнитное разгрузочное устройство главного циркуляционного насосного агрегата - Google Patents
Электромагнитное разгрузочное устройство главного циркуляционного насосного агрегата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2657406C1 RU2657406C1 RU2017100649A RU2017100649A RU2657406C1 RU 2657406 C1 RU2657406 C1 RU 2657406C1 RU 2017100649 A RU2017100649 A RU 2017100649A RU 2017100649 A RU2017100649 A RU 2017100649A RU 2657406 C1 RU2657406 C1 RU 2657406C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- magnetic
- electromagnet
- cooled
- grooves
- Prior art date
Links
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
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
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
- F04D29/041—Axial thrust balancing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для частичной компенсации осевого усилия действующего на осевой подшипник главных циркуляционных насосных агрегатов первого контура водоохлаждаемых реакторных установок, обеспечивая запуск электродвигателя насоса при полном давлении в контуре, а также для обеспечения благоприятных условий работы осевого подшипника на номинальной нагрузке. В электромагнитном разгрузочном устройстве разгрузочный диск выполнен составным из двух частей, первая из которых, расположенная над полюсами корпуса магнита, выполнена из магнитной углеродистой стали, а вторая оставшаяся часть выполнена из немагнитной аустенитной стали. Изобретение позволяет снизить металлоемкость за счет уменьшения габаритов устройства, увеличить силу тяги электромагнита за счет снижения магнитных потоков рассеяния, замыкающихся через вал насоса, обеспечить длительную и надежную работу водоохлаждаемого электромагнита с исключением попадания воды на его обмотку. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для частичной компенсации осевого усилия, действующего на упорный подшипник главных циркуляционных насосных агрегатов первого контура водоохлаждаемых реакторных установок, обеспечивая запуск электродвигателя насоса при полном давлении в контуре, а также для обеспечения работы упорного подшипника на номинальной нагрузке.
Известно устройство электромагнитной разгрузки подпятника гидрогенератора (Видеман Е., Келленбергер В. Конструкция электрических машин - Л.: Энергия, 1972, - 520 С.: С. 475, рис. 12-15), состоящее из магнитопровода с обмоткой возбуждения, встроенного в несущую крестовину, и вращающегося диска ротора. При этом магнитопровод и вращающийся диск выполнены из магнитной углеродистой стали. При подаче электропитания постоянного или выпрямленного тока на обмотку возбуждения электромагнит создает тяговое усилие, противодействующее весу ротора, разгружая подпятник. При этом снаружи обмотки возбуждения установлена компенсационная обмотка, предотвращающая замыкание через вал дополнительных потоков рассеяния.
Недостатками указанной конструкции являются:
- увеличение габаритов устройства вследствие необходимости размещения компенсационной обмотки;
- ограниченная возможность применения для главных циркуляционных насосных агрегатов (разгрузка только при пуске и остановке) вследствие недостаточной эффективности естественной воздушной системы охлаждения.
Известно также устройство электромагнитной разгрузки упорного подшипника главного циркуляционного насоса водоохлаждаемой реакторной установки (Будов В.М. Насосы АЭС - М.: Энергоатомиздат, 1986, - 408 С.: С. 192, рис. 4.3), состоящее из разгрузочного диска, закрепленного на валу насоса и корпуса (магнитопровода), в кольцевом углублении которого установлены две последовательно соединенные изолированными кольцевые электрические катушки, питаемые выпрямленным током. При этом корпус электромагнита (магнитопровода) и разгрузочный диск изготовлены из магнитной углеродистой стали, а в зазорах между стенками кольцевого углубления магнитопровода и электрическими катушками, а также между последними выполнен холодильник электромагнита, охлаждаемый проточной водой, подаваемой из промежуточного контура энергоблока.
Недостатками указанной конструкции являются:
- отсутствие конструктивных мероприятий по снижению дополнительных магнитных потоков рассеяния электромагнита, замыкающихся через вал насоса;
- возможность короткого замыкания на корпус обмотки электромагнита вследствие возможности протечек воды на обмотку из холодильника.
Известно электромагнитное разгрузочное устройство главного циркуляционного насосного агрегата (патент RU №2406878 МПК F04D 29/41. Опубл. 20.12.2010), состоящее из разгрузочного диска, закрепленного на валу насоса и корпуса (магнитопровода), в кольцевой полости которого размещена кольцевая электрическая катушка. При этом корпус электромагнита (магнитопровод) и разгрузочный диск изготовлены из магнитной углеродистой стали, а водоохлаждаемый холодильник электромагнита выполнен в виде отдельной цилиндрической обечайки с внутренними каналами, крепящейся разъемным механическим соединением к внешней боковой поверхности магнитопровода, который снабжен каналом, идущим из окружающего насос пространства в полость, прилегающую к внутренней боковой поверхности магнитопровода и открытую в зазор между торцовыми поверхностями разгрузочного диска и электромагнита, обращенными друг к другу.
Недостатком указанной конструкции является отсутствие конструктивных мероприятий по снижению дополнительных магнитных потоков рассеяния электромагнита, замыкающихся через вал насоса. Наружный холодильник электромагнита, выполненный в виде отдельной массивной обечайки с внутренними каналами, крепящийся разъемным механическим соединением, также имеет следующие недостатки:
- необходимость изготовления детали методом гибки с последующей точной механообработкой;
- необходима наплавка образующей электромагнита по всей ее высоте в несколько слоев;
- герметичность холодильника из-за разных коэффициентов температурного расширения углеродистой и аустенитной стали, из которых изготовлены магнитопровод и обечайка соответственно, не гарантируется.
Задачи, решаемые изобретением:
- во-первых, снижение металлоемкости за счет уменьшения габаритов устройства;
- во-вторых, увеличение силы тяги электромагнита за счет снижения магнитных потоков рассеяния, замыкающихся через вал насоса;
- в-третьих, возможность длительной работы водоохлаждаемого электромагнита с исключением попадания воды на его обмотку;
- обеспечение гарантии герметичности водоохлаждаемого холодильника применением сварных соединений с контролем качества гидравлическими испытаниями;
- снижение трудоемкости изготовления изделия.
Как решение задачи, позволяющее достигнуть технического результата, предлагается электромагнитное разгрузочное устройство, отличающееся от прототипа следующим.
Разгрузочный диск электромагнита выполнен составным из двух частей, первая из которых, расположенная над полюсами корпуса магнита выполнена из магнитной углеродистой стали, а вторая оставшаяся часть выполнена из немагнитной аустенитной стали. Водоохлаждаемый холодильник, с помощью которого охлаждается кольцевая изолированная электрическая катушка, размещенная в кольцевом углублении корпуса электромагнита, выполнен в виде рубашки, образованной двумя неполными кольцевыми пазами, разделенными перемычкой, в проточке на наружной поверхности корпуса. Внутренняя поверхность пазов образована плакирующей наплавкой нержавеющим электродом. Каждый паз закрыт снаружи методом сварки листами из нержавеющей стали. С одной стороны от перемычки в пазы установлены штуцеры для подвода и отвода воды, а с другой стороны имеется переход для соединения этих пазов.
Электромагнитное разгрузочное устройство поясняется чертежами:
Фиг. 1 - Электромагнитное разгрузочное устройство (осевой разрез).
Фиг. 2 - Электромагнитное разгрузочное устройство (вид по стрелке А).
Фиг. 3 - Электромагнитное разгрузочное устройство (элемент Б).
Электромагнитное разгрузочное устройство содержит корпус (магнитопровод) 1, выполненный из магнитной углеродистой стали, в кольцевом углублении которого уложена кольцевая изолированная электрическая катушка 2, разгрузочный диск, выполненный из двух частей, первая из которых 3, расположенная над полюсами корпуса (магнитопровода), выполнена из магнитной углеродистой стали, а оставшаяся часть диска 4 выполнена из немагнитной аустенитной стали, а водоохлаждаемый холодильник, с помощью которого охлаждается при работе катушка 2, выполнен в виде рубашки 9, образованной двумя неполными кольцевыми пазами 5 и 6, разделенными перемычкой 14, в проточке на наружной поверхности корпуса 1.
Внутренняя поверхность пазов образована плакирующей наплавкой нержавеющим электродом. Каждый паз закрыт снаружи методом сварки листами 7 и 8 из аустенитной стали. С одной стороны от перемычки 14 в пазы установлены штуцеры 11 и 12 для подвода и отвода воды, а с другой стороны имеется переход 13 для соединения этих пазов.
Электромагнитное разгрузочное устройство, служащее для частичной разгрузки осевой силы, действующей на вал главного циркуляционного насосного агрегата по направлению вверх при пуске его при давлении в первом контуре свыше 7 МПа и при работе насосного агрегата при давлении в первом контуре свыше 13 МПа, работает следующим образом: на катушку электромагнита 2 подается постоянный или выпрямленный ток напряжением 220 вольт. Магнитное поле, создаваемое током, протекающим по катушке 2, уложенной в корпус 1, установленный на верхнем фланце корпуса радиально-опорного подшипника, воздействует на часть 3 разгрузочного диска, создавая осевое усилие, направленное вниз, и обеспечивает тем самым частичную разгрузку осевого подшипника. При этом часть магнитного потока, ответвляющаяся в вал насоса через часть разгрузочного диска 4, резко уменьшается вследствие выполнения его из немагнитной аустенитной стали.
Таким образом, например в насосном агрегате ГЦНА-1391 удалось увеличить силу тяги электромагнита с составным диском на 32% по сравнению с силой тяги того же электромагнита с разгрузочным диском, выполненным целиком из магнитной углеродистой стали.
Тепло, выделяемое в катушке 2 при протекании в ней электрического тока, переносится за счет теплопроводности материала корпуса (магнитопровода) 1 к его поверхности, с которой снимается потоком охлаждающей воды, циркулирующей в водяной полости холодильника 5 и 6. Кроме того, часть тепла отводится потоком воздуха, который поступает через канал 10, выполненный в элементе насоса, на который опирается корпус 1, движется далее вдоль внутренней боковой поверхности корпуса 1 и проходит между торцевой поверхностью корпуса 1 и разгрузочным диском 3. Движущий напор воздушного потока обеспечивается за счет действия центробежных сил на массу воздуха, увлекаемую вращающимися частями разгрузочного диска 3 и 4.
Claims (3)
1. Электромагнитное разгрузочное устройство главного циркуляционного насосного агрегата, питаемое постоянным или выпрямленным током, содержащее разгрузочный диск и корпус, изготовленный из магнитной углеродистой стали, в кольцевом углублении которого размещена охлаждаемая с помощью водоохлаждаемого холодильника кольцевая изолированная электрическая катушка, отличающееся тем, что
разгрузочный диск выполняется составным из двух частей, первая из которых, расположенная над полюсами корпуса, выполнена из магнитной углеродистой стали, а вторая оставшаяся часть выполнена из немагнитной аустенитной стали.
2. Электромагнитное разгрузочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что холодильник, выполнен в виде рубашки, образованной двумя неполными кольцевыми пазами, разделенными перемычкой, в проточке на наружной поверхности корпуса, внутренняя поверхность пазов образована плакирующей наплавкой нержавеющим электродом, каждый паз закрыт снаружи методом сварки листами из нержавеющей стали, с одной стороны от перемычки в пазы установлены штуцеры для подвода и отвода воды, а с другой стороны имеется переход для соединения этих пазов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017100649A RU2657406C1 (ru) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Электромагнитное разгрузочное устройство главного циркуляционного насосного агрегата |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017100649A RU2657406C1 (ru) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Электромагнитное разгрузочное устройство главного циркуляционного насосного агрегата |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2657406C1 true RU2657406C1 (ru) | 2018-06-13 |
Family
ID=62620363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017100649A RU2657406C1 (ru) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Электромагнитное разгрузочное устройство главного циркуляционного насосного агрегата |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2657406C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1454205A (en) * | 1973-07-18 | 1976-11-03 | Klein Schanzlin & Becker Ag | Thrust bearing arrangement for pumps |
| SU1138541A1 (ru) * | 1983-02-15 | 1985-02-07 | Aleksandrov Stanislav L | Разгрузочное устройство центробежного насоса |
| SU1435842A1 (ru) * | 1987-03-17 | 1988-11-07 | Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева | Разгрузочное устройство ротора насоса |
| RU2406878C1 (ru) * | 2009-07-27 | 2010-12-20 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" | Электромагнитное разгрузочное устройство главного циркуляционного насосного агрегата |
| CN104619361A (zh) * | 2012-07-02 | 2015-05-13 | 克里夫兰诊所基金会 | 两级旋转动力血泵 |
-
2017
- 2017-01-10 RU RU2017100649A patent/RU2657406C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1454205A (en) * | 1973-07-18 | 1976-11-03 | Klein Schanzlin & Becker Ag | Thrust bearing arrangement for pumps |
| SU1138541A1 (ru) * | 1983-02-15 | 1985-02-07 | Aleksandrov Stanislav L | Разгрузочное устройство центробежного насоса |
| SU1435842A1 (ru) * | 1987-03-17 | 1988-11-07 | Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева | Разгрузочное устройство ротора насоса |
| RU2406878C1 (ru) * | 2009-07-27 | 2010-12-20 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" | Электромагнитное разгрузочное устройство главного циркуляционного насосного агрегата |
| CN104619361A (zh) * | 2012-07-02 | 2015-05-13 | 克里夫兰诊所基金会 | 两级旋转动力血泵 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7508101B2 (en) | Methods and apparatus for using an electrical machine to transport fluids through a pipeline | |
| DK2108832T3 (en) | Generator and wind turbine | |
| CN202840768U (zh) | 电机及用于电机的间隙管 | |
| US7768173B2 (en) | Apparatus for using an electrical machine to transport fluids through a pipeline | |
| US6902380B2 (en) | Vacuum pump with pump rotor pairs and permanent magnet motor | |
| RU2500924C2 (ru) | Преобразующая энергию текучей среды машина | |
| JPH05187389A (ja) | 電動ポンプ | |
| CN102668340A (zh) | 使用线圈冷却的水电涡轮机 | |
| US20090263265A1 (en) | Compressor Unit | |
| KR20130050240A (ko) | 방식 하우징을 가진 영구자석 캔드 모터 펌프 | |
| US11085450B2 (en) | Pump having a housing with internal and external planar surfaces defining a cavity with an axial flux motor driven impeller secured therein | |
| CN214998262U (zh) | 一种磁悬浮轴承支撑的高温屏蔽熔盐泵 | |
| CA2871364A1 (en) | Versatile cooling housing for an electrical motor | |
| CN109713820A (zh) | 一种油浸式永磁电机 | |
| RU2657406C1 (ru) | Электромагнитное разгрузочное устройство главного циркуляционного насосного агрегата | |
| US9356490B2 (en) | Electric machine and method to retrofit an electric machine | |
| JP6194272B2 (ja) | モータ構造体 | |
| MY197159A (en) | Reactor coolant pump set | |
| RU2406878C1 (ru) | Электромагнитное разгрузочное устройство главного циркуляционного насосного агрегата | |
| JP2009284588A (ja) | 自己始動型永久磁石同期電動機及びこれを用いた圧縮機 | |
| JP2009100522A (ja) | 回転電機 | |
| CN216077601U (zh) | 一种耐腐蚀屏蔽泵 | |
| CN110792626A (zh) | 带有电磁轴向力平衡装置的核主泵 | |
| RU143586U1 (ru) | Индуктор винтового индукционного насоса | |
| RU2819202C1 (ru) | Герметичный роторный гидродинамический агрегат для жидкосолевого ядерного реактора и активный магнитный подшипник для применения в роторном гидродинамическом агрегате для жидкосолевого ядерного реактора |