臥式雙殼體中壓安注泵的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種臥式多級、徑向剖分、兩端支撐雙殼體離心泵。臥式雙殼體中壓安注泵，包括筒體、內(nèi)芯部件、配對法蘭及泵蓋，內(nèi)芯部件包括吸入段、吐出段、密封部件、首級葉輪、次級葉輪、泵軸、導(dǎo)葉、中段及軸承部件，所述中壓安注泵為臥式雙殼體多級離心筒袋泵，泵軸采用剛性軸，首級葉輪采用雙吸葉輪，次級葉輪采用單吸葉輪，且次級葉輪在泵軸上背對背排布，內(nèi)芯部件可以從中壓安注泵的筒體內(nèi)整體裝入或抽出。本實用新型具有結(jié)構(gòu)安全、運行可靠、拆裝方便、高效節(jié)能、整體抗震性能好等特點，能夠滿足核電廠高溫、高壓、高輻照、熱沖擊、含雜質(zhì)、抗震等苛刻的工況要求。
【專利說明】
臥式雙殼體中壓安注泵
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種臥式多級、徑向剖分、兩端支撐雙殼體離心栗，尤其是一種適用于采用“華龍一號”技術(shù)的核電廠使用的中壓安注栗。
【背景技術(shù)】
[0002]核電技術(shù)的電廠使用的中壓安注栗，是該類核電廠的(安全注入系統(tǒng))系統(tǒng)內(nèi)的重要設(shè)備之一。中壓安注栗為核安全2級栗，位于安全廠房中，主要作用有:
[0003]a)在反應(yīng)堆功率運行和正常停堆情況下發(fā)生失水事故(LOCA)時，中壓安注栗(MHSI)執(zhí)行冷段注入功能。
[0004]b)在余熱排出模式下，發(fā)生反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)誤疏水或LOCA事故時，中壓安注栗(MHSI)補償反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)喪失的水容積。
[0005]c)中壓安注栗(MHSI)用于安注箱的充水和正常工況下安注箱的補水。
[0006]目前國內(nèi)普通的水栗存在的不足:
[0007]第一:徑向剖分多級筒袋式離心栗拆卸、安裝需要拆卸進出口法蘭、電機，或者需要先拆卸一端軸承箱體，不能整體抽芯。無法快速進行安裝和維修，直接影響到了電站的安全和維修維護人員的身體健康；
[0008]第二:多級栗多采用柔性軸結(jié)構(gòu)(一階臨界轉(zhuǎn)速小于額定轉(zhuǎn)速)。不利于中壓安注栗的安全穩(wěn)定運行，在啟動、惰轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生共振，并容易與基礎(chǔ)、周邊設(shè)備產(chǎn)生共振；
[0009]第三:軸承的配套通常設(shè)計為一端圓柱滾子軸承、一端角接觸球軸承；角接觸球軸承承受徑向力和軸向力，發(fā)熱量較高;在該栗有失冷卻水風險的情況下，可靠性大幅下降；
[0010]第四:苛刻的輻照環(huán)境下，不能保證壓力邊界的完整性；
[0011 ] 第五:在經(jīng)過劇烈地震后，無法保證栗組的結(jié)構(gòu)完整性及可運行性。
【實用新型內(nèi)容】
[0012]本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)安全、可靠、高效的栗，該栗能夠滿足“華龍一號”核電技術(shù)中壓安注栗的各項要求。
[0013]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:臥式雙殼體中壓安注栗，包括筒體、內(nèi)芯部件、配對法蘭及栗蓋，內(nèi)芯部件包括吸入段、吐出段、密封部件、首級葉輪、次級葉輪、栗軸、導(dǎo)葉、中段及軸承部件，所述中壓安注栗為臥式雙殼體多級離心筒袋栗，栗軸采用剛性軸，首級葉輪采用雙吸葉輪，次級葉輪采用單吸葉輪，且次級葉輪在栗軸上背對背排布，內(nèi)芯部件可以從中壓安注栗的筒體內(nèi)整體裝入或抽出。
[0014]所述軸承部件包括驅(qū)動端軸承和非驅(qū)動端軸承，驅(qū)動端軸承采用圓柱滾子軸承，非驅(qū)動端軸承采用圓柱滾子軸承和一對背靠背安裝角接觸球軸承。
[0015]所述驅(qū)動端軸承和非驅(qū)動端軸承均采用甩油環(huán)潤滑。
[0016]所述軸承部件采用中開、止口定位式軸承箱體，軸承箱體內(nèi)設(shè)置有風扇，軸承箱體內(nèi)及軸承箱蓋上均固定有散熱片。
[0017]所述軸承箱體上設(shè)置有壓力平衡孔，壓力平衡孔內(nèi)設(shè)置有可插拔的放氣塞。
[0018]所述中壓安注栗內(nèi)的所有非金屬零件均采用耐輻照材料制成。
[0019]所述中壓安注栗的栗體口環(huán)上堆焊有鎳及合金層。
[0020]所述中壓安注栗采用兩端支撐。
[0021]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，相比于常規(guī)的普通水栗具有以下幾方面顯著的特點:
[0022]1.本實用新型的內(nèi)芯部件(包括吸入段、吐出段、各級葉輪、各級導(dǎo)葉、各級中段、密封部件、軸承部件、栗蓋、軸等)可以從筒體整體抽出，在維修時可在不拆除電機、進出口管道的情況下將內(nèi)芯部件整體抽出，便于將內(nèi)芯部件轉(zhuǎn)移到非輻照安全區(qū)域進行檢修;也可采用完整內(nèi)芯部件備件整體更換，實現(xiàn)快速檢修；
[0023]2.本實用新型的首級葉輪采用雙吸葉輪，有利于提高栗組的抗汽蝕性能;次級葉輪在栗軸上背對背布置，可以實現(xiàn)自平衡軸向力；
[0024]3.本實用新型的栗轉(zhuǎn)子部件采用剛性設(shè)計，對栗軸直徑、徑長比等參數(shù)進行了優(yōu)化改造，實現(xiàn)了剛性運轉(zhuǎn);保證了中壓安注栗在運轉(zhuǎn)中的可靠性、穩(wěn)定性;剛性栗軸很好的控制了栗轉(zhuǎn)子整體撓度，在口環(huán)間隙的確定上給予了更多的安全裕量，在保證安全性的前提下，減小口環(huán)間隙提高了效率；口環(huán)采用堆焊鎳基合金的方式保證摩擦副的運轉(zhuǎn)耐磨性及可靠性；
[0025]4.本實用新型的軸承采用徑向力、軸向力分別考慮的設(shè)計方式，驅(qū)動端軸承采用圓柱滾子軸承，非驅(qū)動端軸承采用圓柱滾子軸承及一對背對背安裝的角接觸球軸承，這樣的分配方式使角接觸球軸承僅承受軸向載荷、圓柱滾子軸承僅承受徑向力，降低了軸承受力的復(fù)雜性，可以準確的計算、模擬出栗在各工況下承受的載荷;而且軸承分別專向受力，大幅度降低了軸承溫升；同時，軸承箱體采用風冷結(jié)構(gòu)，避免了現(xiàn)有技術(shù)中軸承水冷在冷卻水失水情況下的風險；軸承采用甩油環(huán)潤滑，可以在運行期間避免潤滑油的過度拖曳損失發(fā)熱;軸承箱內(nèi)設(shè)置壓力平衡孔，防止?jié)櫥鸵蚩諝鈮翰町a(chǎn)生泄漏；
[0026]5.本實用新型的栗內(nèi)所有非金屬零件均采用耐輻照材料，如乙丙橡膠、丁腈橡膠、石墨材料等。保證了設(shè)備在輻照環(huán)境下的壓力邊界完整性和運行可靠性。
[0027]6.本實用新型的筒體、栗蓋、中段等承壓部件，在滿足承壓能力的基礎(chǔ)上，主要著重考慮了整個栗組的剛性設(shè)計，在壁厚、加強筋等處均進行了特殊設(shè)計，增加了栗體的承載、抗震能力。
【附圖說明】
[0028]圖1為本實用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為本實用新型的整體抽芯示意圖；
[0030]圖3為本實用新型的非驅(qū)動端軸承部件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖4為本實用新型的驅(qū)動端軸承部件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖中:1-驅(qū)動端軸承部件，2-密封部件，3-內(nèi)芯定位板，4-密封箱體，5-首級葉輪，6-吸入段，7-驅(qū)動端次級葉輪，8-驅(qū)動端導(dǎo)葉，9-驅(qū)動端中段，10-吐出段，11-非驅(qū)動端次級葉輪，12-非驅(qū)動端中段，13-非驅(qū)動端導(dǎo)葉，14-筒體部件，15-非驅(qū)動端吸入函體，16-栗蓋，17-非驅(qū)動端軸承部件，18-承壓緊固件，19-風扇，20-放氣塞，21-圓柱滾子軸承，22-角接觸球軸承，23-軸承盒，24-氣壓平衡孔，25-機械油封。
[0033]【具體實施方式】:
[0034]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
[0035]如圖1所示的臥式雙殼體中壓安注栗為臥式多級、徑向剖分、雙殼體袋式離心栗，工作介質(zhì)栗側(cè)水平吸入，豎直向上排出，主要部件包括:驅(qū)動端軸承部件1、密封部件2、內(nèi)芯定位板3、密封箱體4、首級葉輪5、吸入段6、驅(qū)動端次級葉輪7、驅(qū)動端導(dǎo)葉8、驅(qū)動端中段9、吐出段10、非驅(qū)動端次級葉輪11、非驅(qū)動端中段12、非驅(qū)動端導(dǎo)葉13、筒體部件14、非驅(qū)動端吸入函體15、栗蓋16、非驅(qū)動端軸承部件17、承壓緊固件18、配對法蘭、栗軸等。
[0036]中壓安注栗的栗軸采用剛性軸，首級葉輪5采用雙吸葉輪，次級葉輪采用單吸葉輪，且次級葉輪在栗軸上背對背排布。
[0037]如圖2所示，中壓安注栗的首級葉輪5、吸入段6、驅(qū)動端次級葉輪7、驅(qū)動端導(dǎo)葉8、驅(qū)動端中段9、密封部件2、吐出段10、非驅(qū)動端次級葉輪11、非驅(qū)動端中段12、非驅(qū)動端導(dǎo)葉13、非驅(qū)動端吸入函體15、驅(qū)動端軸承部件I及非驅(qū)動端軸承部件17等部件組成栗的內(nèi)芯部件，該栗在拆卸掉內(nèi)芯定位板3，和承壓緊固件18后，即可將所有內(nèi)芯部件整體抽芯而不用移動電機和進出口管路;抽芯后的部件可以進行整體更換，實現(xiàn)快速維修；同時拆卸下的內(nèi)芯可以運出輻照性廠房進行拆裝，保證了電廠維修的便利性與人員的安全性。
[0038]如圖3、4所示:該栗的非驅(qū)動端和驅(qū)動端軸承部件均采用中開、止口定位式軸承箱體，拆裝方便，定位準確，無需調(diào)整;采用風扇19冷卻，軸承箱體、箱蓋鑄造散熱片，散熱快，無需外源冷卻水;軸承箱體設(shè)置氣壓平衡孔24和放氣塞20，該氣壓平衡孔24的設(shè)計考慮到軸承運轉(zhuǎn)時，由于潤滑油幾乎浸滿軸承滾子，壓力向另外一側(cè)釋放比較困難，利用放氣塞20進行箱體內(nèi)外氣壓調(diào)節(jié)，防止機械油封25兩側(cè)產(chǎn)生壓力差，導(dǎo)致內(nèi)部潤滑油產(chǎn)生泄漏，以此滿足栗組無故障連續(xù)運行8800小時，且運行期間無需更換潤滑劑，使栗運轉(zhuǎn)更加安全、穩(wěn)定，便于維護。
[0039]對于驅(qū)動端軸承部件，采用圓柱滾子軸承21進行轉(zhuǎn)子的徑向支承。由于采用SKFNU系列軸承，外圈的定位槽有存油作用，保證了轉(zhuǎn)子無潤滑啟動的可靠性。
[0040]對于非驅(qū)動端軸承部件，采用圓柱滾子軸承21進行轉(zhuǎn)子的徑向支承，并設(shè)置包含一對背靠背角接觸球軸承22的軸承盒23用于平衡軸向力。軸承盒23徑向方向無定位，保證了其中的角接觸球軸承僅承受轉(zhuǎn)子的殘余軸向力，使角接觸球軸承22的工作狀態(tài)更加可控，發(fā)熱量大幅減少、軸承壽命得以延長。軸承盒23處設(shè)置防轉(zhuǎn)銷釘，保證軸承穩(wěn)定運行。
【主權(quán)項】
1.臥式雙殼體中壓安注栗，包括筒體、內(nèi)芯部件、配對法蘭及栗蓋，內(nèi)芯部件包括吸入段、吐出段、密封部件、首級葉輪、次級葉輪、栗軸、導(dǎo)葉、中段及軸承部件，其特征是:所述中壓安注栗為臥式雙殼體多級離心筒袋栗，栗軸采用剛性軸，首級葉輪采用雙吸葉輪，次級葉輪采用單吸葉輪，且次級葉輪在栗軸上背對背排布，內(nèi)芯部件可以從中壓安注栗的筒體內(nèi)整體裝入或抽出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式雙殼體中壓安注栗，其特征是:所述軸承部件包括驅(qū)動端軸承和非驅(qū)動端軸承，驅(qū)動端軸承采用圓柱滾子軸承，非驅(qū)動端軸承采用圓柱滾子軸承和一對背靠背安裝角接觸球軸承。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的臥式雙殼體中壓安注栗，其特征是:所述驅(qū)動端軸承和非驅(qū)動端軸承均采用甩油環(huán)潤滑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式雙殼體中壓安注栗，其特征是:所述軸承部件采用中開、止口定位式軸承箱體，軸承箱體內(nèi)設(shè)置有風扇，軸承箱體內(nèi)及軸承箱蓋上均固定有散熱片。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的臥式雙殼體中壓安注栗，其特征是:所述軸承箱體上設(shè)置有壓力平衡孔，壓力平衡孔內(nèi)設(shè)置有可插拔的放氣塞。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的臥式雙殼體中壓安注栗，其特征是:所述中壓安注栗內(nèi)的所有非金屬零件均采用耐輻照材料制成。7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的臥式雙殼體中壓安注栗，其特征是:所述中壓安注栗的栗體口環(huán)上堆焊有鎳及合金層。8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的臥式雙殼體中壓安注栗，其特征是:所述中壓安注栗采用兩端支撐。
【文檔編號】F04D29/66GK205618367SQ201620219968
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月22日
【發(fā)明人】高福生, 嚴文澤, 崔宇, 李建華, 張靜
【申請人】大連深藍泵業(yè)有限公司