本發(fā)明涉及一種單軸立式液下泵，該泵可應(yīng)用于池式鈉冷堆、池式鉛基堆，作為主回路冷卻劑循環(huán)的驅(qū)動設(shè)備。

背景技術(shù)：

第四代先進(jìn)反應(yīng)堆中，鈉冷堆和鉛基堆均為池式反應(yīng)堆。其中需要應(yīng)用機(jī)械泵輸送液態(tài)金屬。池式堆的主泵結(jié)構(gòu)為立式泵。常見的立式泵包含軸封泵、磁力驅(qū)動泵以及屏蔽泵等。其中，軸封泵由于其結(jié)構(gòu)和工藝比較成熟、可靠性高，具有非常廣泛的應(yīng)用。

在池式堆中，主循環(huán)泵為長軸液下式，常見的立式液下泵主要結(jié)構(gòu)包括水力部件、轉(zhuǎn)子、泵殼、軸封、聯(lián)軸器、電機(jī)以及一些冷卻、潤滑等輔助系統(tǒng)等。但是，在一些空間受限的應(yīng)用場合，需要對主泵的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，縮短軸向的尺寸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種運(yùn)行可靠、無泄漏、結(jié)構(gòu)緊湊，可大大的縮短軸向的尺寸的單軸立式液下泵。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種單軸立式液下泵，包括電機(jī)和泵體，所述泵體包括泵殼、泵軸和水力部件，所述電機(jī)固定在泵殼的頂部，所述泵軸位于泵殼內(nèi)，所述水力部件固定在泵軸上，其特征在于：所述電機(jī)和泵體共用所述泵軸，所述泵軸上設(shè)有上端支撐部件和下端支撐部件，所述下端支撐部件位于泵軸的液下部分，所述泵殼的上端與泵軸之間設(shè)有軸封部件，所述電機(jī)為氣密型電機(jī)，泵內(nèi)介質(zhì)受到軸封和電機(jī)的兩層密封防護(hù)，不會泄漏至外界。

進(jìn)一步地，所述軸封部件位于液位上，軸封部件與下端支撐部件之間的軸上設(shè)有熱屏蔽。

進(jìn)一步地，所述電機(jī)內(nèi)設(shè)置有強(qiáng)迫換熱機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述強(qiáng)迫換熱機(jī)構(gòu)采用油冷或水冷作為強(qiáng)迫換熱介質(zhì)。

進(jìn)一步地，所述電機(jī)的殼體與泵殼采用靜密封連接為一體。

進(jìn)一步地，所述泵殼的外壁設(shè)有固定部件，所述單軸立式液下泵通過固定部件可拆卸安放在池式反應(yīng)堆的主容器上。

進(jìn)一步地，所述泵殼上設(shè)有進(jìn)口管路和出口連接管路。進(jìn)口為徑向開放式管路，與主容器內(nèi)的介質(zhì)直接聯(lián)通，出口為軸向出口管路。

進(jìn)一步地，所述單軸立式液下泵應(yīng)用在池式反應(yīng)堆，作為主回路冷卻劑循環(huán)泵用，所述單軸立式液下泵輸送介質(zhì)為液態(tài)鉛或液態(tài)鉛鉍或液態(tài)鈉。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

本發(fā)明提出的單軸立式液下泵運(yùn)行可靠、無泄漏、結(jié)構(gòu)緊湊，同時依然保證泵內(nèi)部的冷卻、密封等正常工作，可以大大的縮短軸向的尺寸，應(yīng)用在空間受限的小型反應(yīng)堆中。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的單軸立式液下泵的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的單軸立式液下泵的在池式堆中的安裝示意圖。

附圖中各部件的標(biāo)記為：1出口連接管路、2水力部件、3進(jìn)口管路、4下端支撐部件、5泵軸、6熱屏蔽、7固定部件、8軸封部件、9上端支撐部件、10電機(jī)、11電機(jī)強(qiáng)迫換熱機(jī)構(gòu)、12堆內(nèi)構(gòu)件管路、13液態(tài)冷卻劑、14主容器、15覆蓋氣體、16頂蓋。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

參見圖1，本發(fā)明一實(shí)施例的單軸立式液下泵，包括電機(jī)10和泵體，所述泵體包括泵殼、泵軸5和水力部件2，所述電機(jī)10固定在泵殼的頂部，所述泵軸5位于泵殼內(nèi)，所述水力部件2固定在泵軸5上，所述電機(jī)10和泵體共用所述泵軸5，所述泵軸5上設(shè)有上端支撐部件9和下端支撐部件4，所述上端支撐部件9為軸向支撐，所述下端支撐部件4為徑向支撐，所述泵殼的上端與泵軸5之間設(shè)有軸封部件8，所述泵殼上設(shè)有進(jìn)口管路3。

上述結(jié)構(gòu)的單軸立式液下泵為單軸泵，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行可靠，無泄漏，可以大大的縮短軸向的尺寸，應(yīng)用在空間受限的小型反應(yīng)堆中。

在一實(shí)施例中，所述下端支撐部件4位于主容器內(nèi)介質(zhì)的液位下，這樣下端支撐部件4可以直接以泵送介質(zhì)作為軸承潤滑介質(zhì)。

如圖2所示，所述泵安放在一個池式反應(yīng)堆內(nèi)。池式反應(yīng)堆的主容器14內(nèi)裝有高溫液態(tài)金屬冷卻劑13，在主容器14內(nèi)部上部空間填充有一部分覆蓋氣體15。在主容器14的頂蓋16上加工有與所述泵連接法蘭。所述泵殼的外壁設(shè)有固定部件7，所述泵通過固定部件7安裝在主容器14的頂蓋16上。所述泵的部分結(jié)構(gòu)處于主容器14內(nèi)，部分結(jié)構(gòu)位于主容器14外部，其中，下端支撐部件4、水力部件2、以及一部分泵軸5等處于液態(tài)金屬冷卻劑13液位下，部分結(jié)構(gòu)如熱屏蔽6處于覆蓋氣體15中，軸封部件8是隔離泵內(nèi)部與外部的屏障，上端支撐部件9和電機(jī)10處于主容器14外；泵的進(jìn)口管路3為開放式徑向入口，主容器14內(nèi)的冷卻劑13可以直接進(jìn)入泵內(nèi)，泵殼的底部設(shè)有軸向出口連接管路1，泵的出口連接管路1與堆內(nèi)構(gòu)件的管路12連接。

在一實(shí)施例中，為了使電機(jī)10的結(jié)構(gòu)更緊湊，增大電機(jī)10的功率密度，取消常規(guī)電機(jī)使用的換熱效率較低的風(fēng)冷系統(tǒng)，在電機(jī)10內(nèi)設(shè)置強(qiáng)迫換熱機(jī)構(gòu)11，設(shè)計電機(jī)為氣密型電機(jī)。作為優(yōu)選，采用油冷或水冷作為電機(jī)10的強(qiáng)迫換熱介質(zhì)。

主容器14內(nèi)的冷卻劑13溫度很高，且覆蓋氣體中包含大量放射性物質(zhì)，本發(fā)明設(shè)計了軸封部件8。作為軸封8的第二層防護(hù)，將電機(jī)10的殼體與泵殼做成一個整體，用靜密封連接為一體。在軸封失效的場合，用氣密型的電機(jī)10的罩進(jìn)行臨時性防護(hù)，泵內(nèi)的放射性物質(zhì)限定在電機(jī)10殼體和泵殼內(nèi)部，不外泄。

泵軸上安裝有軸封部件8，軸封部件8位于液位上，軸封部件8兩側(cè)的介質(zhì)分別為堆內(nèi)覆蓋氣體和大氣。作為優(yōu)選，可采用兩級干氣密封，且為靜壓密封。作為優(yōu)選，軸封部件8還可以選擇干氣密封與其他密封的組合密封方式。

由于主容器內(nèi)的冷卻劑溫度很高，為了保護(hù)軸封部件8，在一實(shí)施例中，本發(fā)明在軸封部件8前設(shè)置了熱屏蔽6。

作為優(yōu)選結(jié)構(gòu)，泵殼與出口連接管路1、泵與頂蓋16、泵與堆內(nèi)構(gòu)件管路12之間的連接為可拆卸連接，當(dāng)對所述泵進(jìn)行維護(hù)，在拆裝泵體時，泵軸5及泵軸5上安裝的部件可以從頂蓋16上一體化抽出，而無需打開頂蓋16。

以上所述的，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用以限定本發(fā)明的范圍。凡是依據(jù)本發(fā)明申請的權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡單、等效變化與修飾，皆落入本發(fā)明專利的權(quán)利要求保護(hù)范圍。本發(fā)明未詳盡描述的均為常規(guī)技術(shù)內(nèi)容。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種單軸立式液下泵，包括電機(jī)和泵體，所述泵體包括泵殼、泵軸和水力部件，所述電機(jī)固定在泵殼的頂部，所述泵軸位于泵殼內(nèi)，所述水力部件固定在泵軸上，所述電機(jī)和泵體共用所述泵軸，所述泵軸上設(shè)有上端支撐部件和下端支撐部件，所述下端支撐部件位于泵軸的液下部分，所述泵殼的上端與泵軸之間設(shè)有軸封部件，所述電機(jī)為氣密型電機(jī)，泵內(nèi)介質(zhì)受到軸封和電機(jī)的兩層密封防護(hù)，不會泄漏至外界。本發(fā)明提出的單軸立式液下泵運(yùn)行可靠、無泄漏、結(jié)構(gòu)緊湊，同時依然保證泵內(nèi)部的冷卻、密封等正常工作，可以大大的縮短軸向的尺寸，應(yīng)用在空間受限的小型反應(yīng)堆中。

技術(shù)研發(fā)人員：宋勇;馬旭丹;吳慶生;金鳴;黃群英
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中科瑞華原子能源技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.09
技術(shù)公布日：2017.07.07