核電站余熱排出泵的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種核電站余熱排出泵，該排出泵包含：泵本體，其包含密封連接的泵蝸殼和泵蓋，泵蝸殼內(nèi)部設(shè)有連接泵蝸殼進(jìn)口的導(dǎo)流腔和連接泵蝸殼出口的環(huán)形腔；泵蓋將導(dǎo)流腔與環(huán)形腔密封分隔；轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，其串設(shè)在泵蓋中，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)設(shè)有通過(guò)葉輪引導(dǎo)余熱流體以固定方向運(yùn)動(dòng)的流體通道；流體通道的進(jìn)口連接導(dǎo)流腔，出口連接環(huán)形腔；轉(zhuǎn)子系統(tǒng)引導(dǎo)余熱流體吸入泵蝸殼的導(dǎo)流腔，經(jīng)過(guò)流體通道，由環(huán)形腔排出。本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置開(kāi)口導(dǎo)流裝置，提高余熱排出泵的抗汽蝕性能，降低擾度對(duì)泵安全運(yùn)行的影響；優(yōu)化余熱排出泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，便于維護(hù)；優(yōu)化余熱排出泵的冷卻系統(tǒng)，簡(jiǎn)單實(shí)用，冷卻作用好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
核電站余熱排出泵
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及壓水堆核電站核安全栗，具體涉及一種核電機(jī)組的臥式余熱排出栗O
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有余熱排出栗多用于采用二代核電技術(shù)的機(jī)組，相較于三代核電技術(shù)的要求，安全系數(shù)低，性能要求也低，無(wú)法滿足新的核電技術(shù)，例如我國(guó)華龍一號(hào)核電機(jī)組，的運(yùn)行使用要求。余熱排出栗作為為核電廠中重要核級(jí)用栗，在整個(gè)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的功能。其作用為:當(dāng)反應(yīng)堆冷卻劑栗停運(yùn)時(shí)余熱排出栗使冷卻劑在余熱排出系統(tǒng)熱交換器和反應(yīng)堆壓力容器之間循環(huán)排出堆芯余熱以保證電廠處于冷停堆狀態(tài)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提供一種核電站余熱排出栗，提高余熱排出栗的抗汽蝕性能，降低擾度對(duì)栗安全運(yùn)行的影響，結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，便于維護(hù)，簡(jiǎn)單實(shí)用，對(duì)栗冷卻效果好。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種核電站余熱排出栗，其特點(diǎn)是，該排出栗包含:
[0005]栗本體，其包含密封連接的栗蝸殼和栗蓋，栗蝸殼內(nèi)部設(shè)有連接栗蝸殼進(jìn)口的導(dǎo)流腔和連接栗蝸殼出口的環(huán)形腔;栗蓋將導(dǎo)流腔與環(huán)形腔密封分隔；
[0006]轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，其串設(shè)在栗蓋中，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)設(shè)有通過(guò)葉輪引導(dǎo)余熱流體以固定方向運(yùn)動(dòng)的流體通道;流體通道的進(jìn)口連接導(dǎo)流腔，出口連接環(huán)形腔;轉(zhuǎn)子系統(tǒng)引導(dǎo)余熱流體吸入栗蝸殼的導(dǎo)流腔，經(jīng)過(guò)流體通道，由環(huán)形腔排出。
[0007]上述栗蝸殼的導(dǎo)流腔中設(shè)有進(jìn)口導(dǎo)流裝置，進(jìn)口導(dǎo)流裝置設(shè)有用于對(duì)栗蝸殼的進(jìn)口流態(tài)進(jìn)彳丁整流的導(dǎo)流葉片。
[0008]上述栗蝸殼中，導(dǎo)流腔設(shè)置于栗蝸殼的中軸線，環(huán)形腔以栗蝸殼的中軸線為對(duì)稱(chēng)中心環(huán)繞導(dǎo)流腔設(shè)置。
[0009]上述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包含:
[0010]葉輪外殼，其固定在栗蝸殼與栗蓋之間，內(nèi)部中空形成流體通道，流體通道進(jìn)口密封連接導(dǎo)流腔，出口密封連接環(huán)形腔，出口處設(shè)有導(dǎo)葉；
[0011]葉輪，其設(shè)置于葉輪外殼的流體通道內(nèi)；
[0012]首栗軸，其一端連接葉輪，另一端穿過(guò)栗蓋連接至外部的電機(jī)，帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，弓丨導(dǎo)余熱流體在流體通道中流動(dòng)；
[0013]軸承組件，其設(shè)置在栗蓋外并套設(shè)在首栗軸上。
[0014]上述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)與栗蓋之間設(shè)有機(jī)械密封機(jī)構(gòu);該機(jī)械密封機(jī)構(gòu)采用集裝式雙端面密封結(jié)構(gòu)，包含面對(duì)面布置的動(dòng)密封環(huán)和靜密封環(huán)，動(dòng)密封環(huán)隨轉(zhuǎn)子系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)，靜密封環(huán)保持靜止。
[0015]上述軸承組件包含:
[0016]圓柱滾子軸承，其套設(shè)在首栗軸上；
[0017]推力軸承，其套設(shè)在首栗軸上；
[0018]軸承座，其套設(shè)在推力軸承外；
[0019]軸承托架，其套設(shè)在軸承座和圓柱滾子軸承外，并與軸承座、圓柱滾子軸承、栗蓋固定連接。
[0020]上述軸承組件中的軸承潤(rùn)滑采用脂潤(rùn)滑。
[0021]上述軸承組件中設(shè)有水冷裝置。
[0022]上述栗蝸殼進(jìn)口固定有進(jìn)口法蘭，栗蝸殼出口固定有出口法蘭。
[0023]上述栗的進(jìn)口法蘭、栗蝸殼、出口法蘭和栗蓋的外壁壁厚增加其原外壁壁厚的10%
?20% 0
[0024]本實(shí)用新型核電站余熱排出栗和現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于，本實(shí)用新型在栗蝸殼進(jìn)口安裝了進(jìn)口導(dǎo)流裝置，該裝置上裝有導(dǎo)流葉片，可以有效對(duì)進(jìn)口流態(tài)進(jìn)行整流，使得進(jìn)口流態(tài)平穩(wěn)，性能曲線更穩(wěn)定，提升栗的整體水力效率，改善栗氣蝕性能；
[0025]本實(shí)用新型承壓邊界考慮華龍一號(hào)堆型對(duì)栗承受主回路高壓力沖擊的要求，承壓邊界壁厚增加，栗的安全性能大為提高；
[0026]本實(shí)用新型葉輪與栗蓋之間耐磨環(huán)采用凱士比公司專(zhuān)利保護(hù)的密封面密封，有效保證了密封性能，具有良好的防咬合性能；
[0027]本實(shí)用新型軸承潤(rùn)滑采用脂潤(rùn)滑，有利于核電站控制廠房?jī)?nèi)可燃物總量；
[0028]本實(shí)用新型軸承組件采用水冷，大大提高了冷卻性能；
[0029]本實(shí)用新型機(jī)械密封機(jī)構(gòu)可以采用單端面或雙端面機(jī)封，具有良好的密封效果，防止泄露，并且通過(guò)機(jī)封冷卻器冷卻機(jī)封水，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為本實(shí)用新型核電站余熱排出栗的總體結(jié)構(gòu)圖；
[0031]圖2為本實(shí)用新型軸承組件軸承潤(rùn)滑脂的注入和排出示意圖；
[0032]圖3為本實(shí)用新型核電站余熱排出栗的機(jī)械密封機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下結(jié)合附圖，進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。
[0034]如圖1所示，揭示了一種核電站余熱排出栗的實(shí)施例，其為一種核電機(jī)組的臥式單級(jí)離心栗，屬于臥式余熱排出栗，該排出栗包含:傳輸余熱流體的栗本體和驅(qū)動(dòng)余熱流體流動(dòng)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。
[0035]栗本體包含密封固定連接的栗蝸殼2和栗蓋10，栗蝸殼2內(nèi)部設(shè)有連接栗蝸殼2進(jìn)口的導(dǎo)流腔和連接栗蝸殼2出口的環(huán)形腔;轉(zhuǎn)子系統(tǒng)與栗蓋10將導(dǎo)流腔與環(huán)形腔密封分隔，僅可通過(guò)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)連通。
[0036]栗蝸殼2進(jìn)口固定有進(jìn)口法蘭I，進(jìn)口法蘭I與導(dǎo)流腔連通;栗蝸殼2出口固定有出口法蘭3，出口法蘭3連通環(huán)形腔。余熱流體由進(jìn)口法蘭I吸入，進(jìn)入栗蝸殼2的導(dǎo)流腔，通過(guò)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)將余熱流體輸送至環(huán)形腔，由出口法蘭3輸出余熱流體。
[0037]其中，導(dǎo)流腔設(shè)為管狀結(jié)構(gòu)，設(shè)置于栗蝸殼2的中軸線，環(huán)形腔設(shè)為環(huán)形結(jié)構(gòu)，以栗蝸殼2的中軸線為對(duì)稱(chēng)中心環(huán)繞導(dǎo)流腔設(shè)置。
[0038]在栗蝸殼2的導(dǎo)流腔中設(shè)有進(jìn)口導(dǎo)流裝置13，進(jìn)口導(dǎo)流裝置13設(shè)有用于對(duì)栗蝸殼2的進(jìn)口流態(tài)進(jìn)行整流的導(dǎo)流葉片。余熱流體從進(jìn)口法蘭I吸入，經(jīng)過(guò)進(jìn)口導(dǎo)流裝置13整流消除入流擾動(dòng)和畸變，使得入口流動(dòng)均勻。
[0039]為滿足例如華龍一號(hào)核電站等高安全性要求和承受一回路壓力沖擊的要求，栗的進(jìn)口法蘭1、栗蝸殼2、出口法蘭3和栗蓋10均采用了高的設(shè)計(jì)壓力，進(jìn)口法蘭1、栗蝸殼2、出口法蘭3和栗蓋10的外壁壁厚都增加至其原外壁壁厚的10%?20%(即進(jìn)口法蘭1、栗蝸殼2、出口法蘭3和栗蓋10的壁厚加厚10%?20%)，提高了栗壓力邊界的可靠性和安全性。
[0040]轉(zhuǎn)子系統(tǒng)串設(shè)在栗蓋10中，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)設(shè)有通過(guò)葉輪引導(dǎo)余熱流體以固定方向運(yùn)動(dòng)的流體通道;流體通道的進(jìn)口連接導(dǎo)流腔，出口連接環(huán)形腔；由于導(dǎo)流腔與環(huán)形腔密封分隔，所以導(dǎo)流腔與環(huán)形腔之間盡可以通過(guò)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的流體通道連通。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)引導(dǎo)余熱流體吸入栗蝸殼2的導(dǎo)流腔，經(jīng)過(guò)流體通道，由環(huán)形腔排出。
[0041]轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包含:葉輪外殼14、葉輪12、首栗軸7和軸承組件。
[0042]葉輪外殼14的形狀與葉輪12相適配，采用碟狀、或圓盤(pán)狀、或類(lèi)似變形。葉輪外殼14設(shè)置在栗蝸殼2內(nèi)，固定在栗蝸殼2與栗蓋10之間，葉輪外殼14內(nèi)部中空形成流體通道，流體通道的進(jìn)口設(shè)置在中部朝向栗蝸殼2內(nèi)，該進(jìn)口密封連接栗蝸殼2的導(dǎo)流腔，出口設(shè)置在葉輪外殼14的環(huán)形邊緣的側(cè)壁，朝向栗蝸殼2的環(huán)形腔設(shè)置，并與環(huán)形腔密封連接。
[0043]葉輪12設(shè)置在葉輪外殼14的流體通道內(nèi)，葉輪可通過(guò)旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)余熱流體由導(dǎo)流腔流入流體通道位于葉輪外殼14中部的進(jìn)口，從位于葉輪外殼14邊緣側(cè)壁的出口排出至環(huán)形腔。
[0044]首栗軸7的一端機(jī)械連接葉輪12，另一端穿過(guò)栗蓋10連接至外部的電機(jī)，電機(jī)通過(guò)首栗軸7帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，引導(dǎo)余熱流體在流體通道中流動(dòng)。從電機(jī)驅(qū)動(dòng)端看，栗旋向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颉?br>[0045]軸承組件設(shè)置在栗蓋10外并套設(shè)在首栗軸7上。具體的，軸承組件包含:套設(shè)在首栗軸7上的徑向的圓柱滾子軸承5，套設(shè)在首栗軸7上的雙圓錐滾子推力軸承6，套設(shè)在推力軸承6外的軸承座8，以及套設(shè)在軸承座8和圓柱滾子軸承5外的軸承托架9。軸承托架9與軸承座8、圓柱滾子軸承5、栗蓋10固定連接，為軸承組件的軸承零件提供支撐和固定。軸承組件中的軸承潤(rùn)滑采用脂潤(rùn)滑。軸承溫度由軸承上端安裝溫度熱電阻傳感器來(lái)進(jìn)行軸承溫度監(jiān)控。
[0046]軸承組件中設(shè)有水冷裝置，冷卻方式為水冷，極大提高了冷卻效率和冷卻性能。軸承冷卻水從進(jìn)口 27流入，進(jìn)入軸承座和軸承架內(nèi)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的冷卻通道，從冷卻水出口 28流出。
[0047]如圖2并結(jié)合圖1所示，顯示了軸承潤(rùn)滑脂的注入和排出布局，軸承組件中設(shè)置三個(gè)潤(rùn)滑脂注入口，具體如下:圓柱滾子軸承5的注入口為21，排出口為22，推力軸承6注入口為23、25，排出口見(jiàn)圖1中24。
[0048]另外，軸承兩端密封26采用迷宮環(huán)密封形式，使得軸承具有很好的密封性能。
[0049]轉(zhuǎn)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面，其栗轉(zhuǎn)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)為剛性轉(zhuǎn)子，通過(guò)葉輪進(jìn)口端(流體通道進(jìn)口)和出口端(流體通道出口)耐磨環(huán)內(nèi)的液膜剛度和圓柱滾子軸承5與推力軸承6進(jìn)行支撐，使轉(zhuǎn)子在栗運(yùn)行的固有頻率遠(yuǎn)大于轉(zhuǎn)速激振頻率。
[0050]如圖3并結(jié)合圖1所示，在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)與栗蓋10之間設(shè)有機(jī)械密封機(jī)構(gòu)4。機(jī)械密封機(jī)構(gòu)4采用集裝式雙端面密封，包含面對(duì)面布置的動(dòng)密封環(huán)和靜密封環(huán)，動(dòng)密封環(huán)隨轉(zhuǎn)子系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)，靜密封環(huán)保持靜止，形成兩道動(dòng)靜密封面，具有良好的密封效果。如果一級(jí)密封失效，二級(jí)密封仍然可以密封，防止泄露。機(jī)械密封機(jī)構(gòu)4的密封沖洗水來(lái)自端口 29，機(jī)封水通過(guò)外接換熱器進(jìn)行冷卻。機(jī)封靜密封環(huán)材料為耐高溫性能更好的石墨種類(lèi)，并通過(guò)在靜密封環(huán)表面刻月牙槽的方法使得機(jī)封耐高溫性能更好，運(yùn)行更為可靠。
[0051]進(jìn)一步的，排出栗的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)成抽取式結(jié)構(gòu)，通過(guò)打開(kāi)栗蓋10，便可將轉(zhuǎn)子系統(tǒng)從排出栗的栗本體內(nèi)整體抽出，無(wú)需拆卸軸承組件或者移動(dòng)電機(jī)和栗蝸殼2便可更換機(jī)械密封機(jī)構(gòu)4，便于電廠進(jìn)行維護(hù)。
[0052]盡管本實(shí)用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本實(shí)用新型的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種核電站余熱排出栗，其特征在于，該排出栗包含: 栗本體，其包含密封連接的栗蝸殼(2)和栗蓋(10)，栗蝸殼(2)內(nèi)部設(shè)有連接栗蝸殼(2)進(jìn)口的導(dǎo)流腔和連接栗蝸殼(2)出口的環(huán)形腔;栗蓋(10)將導(dǎo)流腔與環(huán)形腔密封分隔； 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，其串設(shè)在栗蓋(10)中，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)設(shè)有通過(guò)葉輪引導(dǎo)余熱流體以固定方向運(yùn)動(dòng)的流體通道;流體通道的進(jìn)口連接導(dǎo)流腔，出口連接環(huán)形腔;轉(zhuǎn)子系統(tǒng)引導(dǎo)余熱流體吸入栗蝸殼(2 )的導(dǎo)流腔，經(jīng)過(guò)流體通道，由環(huán)形腔排出。2.如權(quán)利要求1所述的核電站余熱排出栗，其特征在于，所述栗蝸殼(2)的導(dǎo)流腔中設(shè)有進(jìn)口導(dǎo)流裝置(13)，進(jìn)口導(dǎo)流裝置(13)設(shè)有用于對(duì)栗蝸殼(2)的進(jìn)口流態(tài)進(jìn)行整流的導(dǎo)流葉片。3.如權(quán)利要求1或2所述的核電站余熱排出栗，其特征在于，所述栗蝸殼(2)中，導(dǎo)流腔設(shè)置于栗蝸殼(2)的中軸線，環(huán)形腔以栗蝸殼(2)的中軸線為對(duì)稱(chēng)中心環(huán)繞導(dǎo)流腔設(shè)置。4.如權(quán)利要求1所述的核電站余熱排出栗，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包含: 葉輪外殼(14)，其固定在栗蝸殼(2)與栗蓋(10)之間，內(nèi)部中空形成流體通道，流體通道進(jìn)口密封連接導(dǎo)流腔，出口密封連接環(huán)形腔，出口處設(shè)有導(dǎo)葉(11); 葉輪(12)，其設(shè)置于葉輪外殼(14)的流體通道內(nèi)； 首栗軸(7)，其一端連接葉輪(12)，另一端穿過(guò)栗蓋(10)連接至外部的電機(jī)，帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，引導(dǎo)余熱流體在流體通道中流動(dòng)； 軸承組件，其設(shè)置在栗蓋(10)外并套設(shè)在首栗軸(7)上。5.如權(quán)利要求1或4所述的核電站余熱排出栗，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)與栗蓋(10)之間設(shè)有機(jī)械密封機(jī)構(gòu)(4);所述機(jī)械密封機(jī)構(gòu)(4)采用集裝式雙端面密封結(jié)構(gòu)，包含面對(duì)面布置的動(dòng)密封環(huán)和靜密封環(huán)，動(dòng)密封環(huán)隨轉(zhuǎn)子系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)，靜密封環(huán)保持靜止。6.如權(quán)利要求4所述的核電站余熱排出栗，其特征在于，所述軸承組件包含: 圓柱滾子軸承(5)，其套設(shè)在首栗軸(7)上； 推力軸承(6)，其套設(shè)在首栗軸(7)上； 軸承座(8)，其套設(shè)在推力軸承(6)外； 軸承托架(9)，其套設(shè)在軸承座(8)和圓柱滾子軸承(5)外，并與軸承座(8)、圓柱滾子軸承(5)、栗蓋(10)固定連接。7.如權(quán)利要求4或6所述的核電站余熱排出栗，其特征在于，所述軸承組件中的軸承潤(rùn)滑采用脂潤(rùn)滑。8.如權(quán)利要求4或6所述的核電站余熱排出栗，其特征在于，所述軸承組件中設(shè)有水冷目.ο9.如權(quán)利要求1所述的核電站余熱排出栗，其特征在于，所述栗蝸殼(2)進(jìn)口固定有進(jìn)口法蘭(I)，栗蝸殼(2)出口固定有出口法蘭(3)。10.如權(quán)利要求9所述的核電站余熱排出栗，其特征在于，所述栗的進(jìn)口法蘭(1)、栗蝸殼(2)、出口法蘭(3)和栗蓋(10)的外壁設(shè)有加厚層，該加厚層的厚度是進(jìn)口法蘭(1)、栗蝸殼(2)、出口法蘭(3)和栗蓋(10)的外壁厚度的10%?20%。
【文檔編號(hào)】F04D13/06GK205638948SQ201521120978
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日
【發(fā)明人】王青, 王曉坤, 于麗紅
【申請(qǐng)人】上海電氣凱士比核電泵閥有限公司