核反应堆冷却剂泵..doc

核反应堆冷却剂泵 姓名：张国玉 班级：J动力（流体）1201 学号：4121104013 目录 核反应堆冷却剂泵的简介…………………………3 核反应堆冷却剂泵的结构特点……………………3 核反应堆冷却剂泵的工作原理……………………5 核反应堆冷却剂泵的分类…………………………5 核反应堆冷却剂泵的现状及其发展………………6 个人对核反应堆冷却剂泵的见解…………………9 参考文献……………………………………………9 核反应堆冷却剂泵的简介 1 功能 　　反应堆冷却剂泵(简称主泵)的功能是使冷却剂形成强迫循环，从而把反应堆中产生的热能传送至蒸汽发生器，以产生蒸汽，驱动汽轮机做功。 　　2 基本要求 　　反应堆冷却剂泵是压水堆核电厂的关键设备之一，也是反应堆冷却系统中唯一的回转机械设备，对它的基本要求是： 　　1) 能够长期在无人维护条件下安全可靠地工作; 　　2) 便于维修，辅助系统简单; 　　3) 主泵转动组件应能提供足够转动惯量，以便在全厂断电情况下，利用主泵惰转提供足够流量，使反应堆堆芯得到适当的冷却; 　　4) 过流零部件表面材料要求采用奥氏体不锈钢，或其它同等耐腐蚀的材料; 　　5) 带放射性的冷却剂的泄漏要少。  泵壳由低合金钢整体锻造而成，内表面堆焊超低碳不锈钢。泵壳是主系统承压边界的一部分，其壁厚应能承受在事故工况下由接管传递的各种载荷。即除考虑设计状态外，还应考虑事故工况下的最高工作压力、温度瞬态、地震载荷、管道破裂等各种载荷。在疲劳方面应对泵在设计寿期内交变应力范围作出估计，并进行疲劳强度分析。其结果均应满足ASME锅炉及受压容器规范第III篇核一级部件的要求。关于泵壳最佳形状，美国、德国根据分析及试验资料，认为球形泵壳、径向出水的设计方案与传统的涡壳形泵壳、切向出水的方案相比，虽然水力效率较低，但相差甚微，而带来的优点是设计强度高，工艺简化，易于作探伤及产品质量检查。泵壳材料，以美国西屋公司为代表的厂商采用18-8型不锈钢铸件。由于整体铸造工艺困难，过去国外用三块铸件拼焊，1977年日本铸出第一只不锈钢整体泵壳，重量约30 t。 2）转轴部件 泵轴由径向轴承（导轴承）及推力轴承支承。其中泵轴靠叶轮上方的是水润滑导轴承，由于水的润滑性能差，而且水的粘度随温度的升高而降低，因此润滑轴承的水温一般应控制低于70，它由内部的冷却回路冷却。轴承箱中装有上、下推力轴承及两只油润滑的导轴承。推力轴承能承受双向轴向力。由于主泵转速高，推力轴承功耗可达200 kW左右。为防止轴瓦温度过高，在润滑方式上采取了周密措施。两只油润滑导轴承分别位于推力轴承的上、下方，它们使轴系有足够的刚度。在泵轴穿过冷却剂系统的承压边界处，采用三级相同的串联布置的动压密封。为了补充受控泄漏流（约0.8?）和防止主冷却剂进入轴密封区域，需由化容系统提供注入水（约1.5?）。KSB公司设计的特点是：即使注入水断失，高压密封水冷却器仍有能力冷却来自主系统的泄漏液。泵轴和传动轴靠刚性端面齿联轴器联结。这种型式的联轴器，在更换轴密封部件或碳质轴承后，能保证轴系具有良好的对中重现性。总之，转轴部件结构复杂，是保障主泵机组可靠性的关键部件之一。 3）飞轮 对现有主泵机组来说，飞轮都装在电机内。当发生断电事故时，飞轮是关系反应堆安全的重要因素，他的破坏将带来严重后果，因此，飞轮采用优质锻钢制成，并经过100%超声波探伤检查。飞轮的主要功用是增加转轴部件的转动惯量，在断电事故时，维持反应堆冷却剂系统内必要的惯性流量，随后依靠自然循环，进一步带走反应堆衰变热量，以确保堆芯安全。主泵转轴部件的功能与它的转动惯量及转速平方成正比，主泵惰转时间特性主要取决于主泵机组转动惯量。 4）电动机 主泵通常采用恒速鼠笼式感应电动机驱动。电压为6000 V或6600 V，主泵同步转速在用50 Hz电源时通常取1500 rpm，用60 Hz电源时通常取1200 rpm。与普通立式电动机相比，主泵用电动机在某些方面提出了更严格的要求。例如，对电机绝缘提出特殊要求，由于安全壳内环境温度、湿度较高，且具有一定环境放射性水平，因而电机材料均应经过辐照性能试验。此外，主泵电机要求充分通风冷却，一般采用空冷，再用设备冷却水来降低电机的排风温度。综上所述，应用于核电厂的冷却剂泵，不仅结构复杂，而且工作条件苛刻，技术要求严格。为保证主泵长期可靠运行，研制的样机不仅要在全尺寸主泵试验回路上进行长期的考核运行，而且要模拟核电厂实际条件，进行规定的异常工况试验，例如冷却水断失试验，注入水断失试验等。用户还要求提供泵在冷态和热态运行条件下的性能曲线，以及启动和惰转性能曲线。 三、核反应堆冷却剂泵的工作原理 反