一种核电用ap1000余热排出泵的制作方法

xiaoxiao2020-7-22  6

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一种核电用ap1000余热排出泵的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种核电用AP1000余热排出泵,包括一离心泵以及一设于离心泵上方的电机,离心泵包括一泵体,泵体上设有泵盖,泵盖上开设有轴孔,泵体内部设置有叶轮以及导叶,导叶上方设有导叶盖:导叶设于叶轮上方,该导叶与导叶盖共同形成用于导流的流道;泵体内设有一水冷机构,该冷却水机构内通有用于制冷的冷却水;电机的电机轴的底端从泵盖的轴孔穿过,并与叶轮固定连接;电机内设有风扇,其能够跟随电机轴一同旋转;本发明的有益效果在于泵体受力均匀,流态稳定;叶轮气蚀性能良好,转子部件刚度高;整个装置的散热性能良好,且散热机构结构紧凑;装置运行时振动小,噪声低,泄露的水能够被泵体回收。
【专利说明】—种核电用AP1000余热排出泵
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种核电用泵,具体涉及一种核电用AP1000余热排出泵。
【背景技术】
[0002]AP1000余排泵样机适用于三代核电非能动、安全、经济、先进的AP1000机组中正常余热排出系统(RNS)。AP1000余排泵是AP1000核电厂辅助厂房内正常余热排出系统(RNS)的主要设备之一,其主要功能如下:
[0003]I)在停堆期间提供反应堆冷却剂的余热排出。
[0004]2)在自动降压系统(ADS)启动后,从乏燃料池冷却系统(SFS)装料池向RCS提供低压补水。
[0005]3)在需要时,提供安全壳内置换料水箱的余热排出。
[0006]4)事故后向RCS提供长期的补水通道。
[0007]三代核电先进的AP1000机组是现阶段核电的发展趋势,而现有的AP1000余热排出泵技术不成熟,无法满足AP1000核电机组的使用需要。

【发明内容】

[0008]本发明的目的在于提供一种核电用AP1000余热排出泵,通过采用立式单级带导叶离心泵并安装风冷和水冷机构,克服了传统余热排出泵的缺点,从而实现本发明的目的。
[0009]本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
[0010]一种核电用AP1000余热排出泵,包括一离心泵以及一设于离心泵上方的电机,离心泵为立式单级带导叶离心泵,其具体结构为从底端吸入后从水平方向排出,其中:
[0011 ] 离心泵包括一泵体,该泵体为均匀的环形壳体,泵体上设有泵盖,泵盖上开设有轴孔,泵体内部设置有叶轮以及导叶,导叶上方设有导叶盖:
[0012]叶轮的叶片为双曲率结构,且该叶轮的口环为加长型结构,且口环内壁开设有均匀布置的蜂窝状的小孔;
[0013]导叶设于叶轮上方,该导叶与导叶盖共同形成用于导流的流道;
[0014]泵体内设有一水冷机构,该冷却水机构内通有用于制冷的冷却水;
[0015]电机通过一电机座固定于泵体上方,该电机包括一电机轴,电机轴的底端从泵盖的轴孔穿过,并与叶轮固定连接,电机轴与轴孔之间还设有用于密封的机械密封、节流衬套;
[0016]电机内设有一用于冷却电机的风扇,该风扇固定于电机轴顶端,能够跟随电机轴
一同旋转。
[0017]在本发明的一个优选实施例中,水冷机构包括冷却水出口、冷却水入口以及冷却水流道,其中,冷却水流道开设于泵盖内,并从泵盖的冷却水进口 一侧延伸至轴孔,并延伸至泵盖另一侧的冷却水出口。
[0018]在本发明的一个优选实施例中,机械密封具体为集装式机械密封,其设于泵盖与电机之间。
[0019]在本发明的一个优选实施例中,节流衬套具体为迷宫式结构。
[0020]在本发明的一个优选实施例中,电机轴上套设有一对角接触球轴承,这一对角接触球轴承为面对面的相对设置,用于抵消轴向力。
[0021]在本发明的一个优选实施例中,电机、泵盖、导叶盖、导叶以及叶轮为一整体结构,整体结构整体的安装于泵体上。
[0022]本发明的有益效果在于:
[0023]泵体受力均匀,流态稳定;叶轮气蚀性能良好,转子部件刚度高;整个装置的散热性能良好,且散热机构结构紧凑;装置运行时振动小,噪声低,泄露的水能够被泵体回收。
【专利附图】

【附图说明】
[0024]图1为本发明所述的一种核电用AP1000余热排出泵在具体实施时的结构示意图。【具体实施方式】
[0025]为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合【具体实施方式】,进一步阐述本发明。
[0026]如图1所示,本发明所述的一种核电用AP1000余热排出泵,包括电机机构100、离心泵200以及冷却机构300,其中,离心泵100为立式单级带导叶离心泵,水流从离心泵100下方进入,从水平方向流出;电机机构200垂直设于离心泵200上方。
[0027]离心泵200包括泵体210,该泵体210下端为泵进口 211,左侧为泵出口 212 ;泵体210为环形式壳体,其环形结构均匀,叶轮230设于该泵体210内部。
[0028]叶轮230内的叶片均采用可提高叶轮230效率和气蚀性能的双曲率叶片,叶轮230的前、后口环均为加长型结构,口环的内壁开设有均匀布置的蜂窝状小孔。
[0029]导叶240设于叶轮230上方,用于对叶轮230出水口处的水流进行导流,导叶240上方还设有导叶盖;其中,该导叶240采用剖分式结构,其与导叶盖分别加工成型,共同形成用于导流的流道。
[0030]泵盖220设于泵体210上方,泵盖220中心处开设有供电机轴50穿过的轴孔;冷却机构300设于该泵盖220内部,其中,冷却机构300具体包括冷却水进口 310、冷却水出口 320以及冷却水流道330,冷却水流道330从泵盖220 —侧的冷却水进口 310延伸至轴孔处,并从该轴孔处继续延伸至泵盖220另一侧的冷却水出口 320 ;该冷却水流道330内通有冷却水。
[0031]电机设于电机座101上,电机内设有电机轴50,该电机轴50为特制的加长型电机轴,其下端从泵盖220的轴孔伸入,并直接与叶轮230固定连接;电机轴50与泵盖220之间设有用于密封的机械密封60与节流衬套70,该节流衬套70设于机械密封60下方;其中,机械密封60采用集装式机械密封,节流衬套70采用可增加流动阻力、提高密封性能的迷宫式结构;冷却机构300可及时带走机械密封60与电机轴50之间产生的热量。
[0032]电机轴50上端设有一风扇120,该风扇120与电机轴50相固定,并可随电机轴50一同旋转,对电机内部进行强制气流循环,起到冷却电机的作用。
[0033]一对轴承110设于电机内,并套设于电机轴50上,这一对轴承110为面对面的相对设置,用于抵消彼此在电机轴50上产生的轴向力;在本实施例中,轴承110具体采用角接触球轴承。
[0034]在本发明工作时,电机驱动电机轴50高速选装,电机轴50带动叶轮230旋转并对水流做功,水流从泵体210下方的泵进口 211进入,并从左侧的泵出口 212流出;泵内水流经过节流衬套70减压后对机械密封60进行冲洗;由于泵体210为竖直设计,机械密封60泄露的水即使流出泵体210,也能够向下流回泵体,并由泵体回收。
[0035]由于电机轴50直接与叶轮230相连接,省去了联轴器等部件,有效简化了安装步骤,且提高了装置的整体刚度;再者,由于设置了冷却机构300以及风扇120,有效解决了机械密封60与电机轴50之间,以及电机内部的发热问题,且在结构上不会占用额外的空间,
简单实用。
[0036]再者,由于叶轮230 口环处为加长型的蜂窝状小孔结构,叶轮的效率以及气蚀性能有效提高;泵体200形状均匀,生产时易于成型,内部空间大,内部和出口的流态稳定,结构受力均匀,改善了装置的振动噪声特性。
[0037]再者,由于导叶240采用剖分式结构,其与导叶盖共同形成导流流道,这种结构可对导叶240、导叶盖分别制造加工,流道表面便于加工处理,流道表面光滑,加工精度高,流态稳定,使导叶240受力均匀,进一步减小振动并降低噪声。
[0038]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种核电用APlOOO余热排出泵,包括一离心泵以及一设于所述离心泵上方的电机,离心泵为立式单级带导叶离心泵,其具体结构为从底端吸入后从水平方向排出,其特征在于: 所述离心泵包括一泵体,该泵体为均匀的环形壳体,泵体上设有泵盖,所述泵盖上开设有轴孔,泵体内部设置有叶轮以及导叶,导叶上方设有导叶盖: 所述叶轮的叶片为双曲率结构,且该叶轮的口环为加长型结构,且口环内壁开设有均匀布置的蜂窝状的小孔; 所述导叶设于所述叶轮上方,该导叶与所述导叶盖共同形成用于导流的流道; 所述泵体内设有一水冷机构,该冷却水机构内通有用于制冷的冷却水; 所述电机通过一电机座固定于所述泵体上方,该电机包括一电机轴,电机轴的底端从所述泵盖的轴孔穿过,并与所述叶轮固定连接,电机轴与轴孔之间还设有用于密封的机械密封、节流衬套; 电机内设有一用于冷却电机的风扇,该风扇固定于电机轴顶端,能够跟随电机轴一同旋转。
2.如权利要求1所述的一种核电用AP1000余热排出泵,其特征在于,所述水冷机构包括冷却水出口、冷却水入口以及冷却水流道,其中,所述冷却水流道开设于所述泵盖内,并从泵盖的冷却水进口一侧延伸至轴孔,并延伸至泵盖另一侧的冷却水出口。
3.如权利要求1所述的一种核电用AP1000余热排出泵,其特征在于,所述机械密封具体为集装式机械密封,其设于所述泵盖与电机之间。
4.如权利要求1所述的一种核电用AP1000余热排出泵,其特征在于,所述节流衬套具体为迷宫式结构。
5.如权利要求1所述的一种核电用AP1000余热排出泵,其特征在于,所述电机轴上套设有一对角接触球轴承,这一对角接触球轴承为面对面的相对设置,用于抵消轴向力。
6.如权利要求1所述的一种核电用AP1000余热排出泵,其特征在于,所述电机、泵盖、导叶盖、导叶以及叶轮为一整体结构,所述整体结构整体的安装于所述泵体上。
【文档编号】F04D29/10GK104033393SQ201310067961
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年3月4日 优先权日:2013年3月4日
【发明者】卢熙宁, 施亮, 徐宇声, 顾国兴, 乐秀辉, 戴秋杰, 潘际厚 申请人:上海凯泉泵业(集团)有限公司

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