[发明专利]用于核设施的泵装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于核设施的泵装置，尤其涉及这种具有垂直取向的轴(立轴)的泵装置。

背景技术

在核设施中需要不同的泵装置，例如压水反应堆的冷却剂泵或沸水反应堆的循环泵。这种泵装置通常设计成大尺寸、具有垂直取向的轴并且尤其出于技术安全的原因在输出功率和耐用性方面必须满足最高的质量要求。

在具有垂直取向的轴的机器中(该轴通过滑动轴承导向，并且如通常在轴流泵和半轴流泵中的情况一样，在该轴上存在低的径向液压力)通常出现被公知为半频涡动(Halbfrequenzwirbel)(也常称作ω/2涡动)的振动。这种周期性的激发(Anregung)引起不平稳运转，这种不平稳运转还可能对壳体部分或支撑结构的邻近的焊缝产生负面影响。

在这些泵装置中还一直存在润滑膜穿孔(也称作起泡)的危险。当剩余不平衡量等于定向的径向力并且基本上不可能被排除时，出现这种情况。润滑膜的穿孔可以造成轴和轴衬的材料接触，这最终可以导致滑动轴承的损毁。在个别情况下仅通过润滑介质的(振动)衰减可以减缓这些材料接触；但是振动特性自身仍保持与此无关。

上述问题可基本通过作为所谓的多面轴承、花键轴承、花键槽轴承或者具有多个单独的悬置的轴承部分的滑动轴承的滑动轴承的特定实施例来避免。然而，这些公知的轴承类型的制造非常复杂并且由此成本非常高。所以，在实践中通常放弃这样的滑动轴承类型并且人们试图通过轴轨迹监控装置来监控滑动轴承的状态。然而，通过这种措施并不能消除所述的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种具有垂直取向的轴的、用于核设施的泵装置，该轴通过至少一个滑动轴承导向，利用该泵装置能够以简单方式避免或至少最小化上述在轴承中出现的半频涡动的问题。

该目的通过具有权利要求1的特征的用于核设施的泵装置实现。本发明的有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的内容。

在具有垂直取向的轴的、用于核设施的泵装置中，所述轴通过至少一个滑动轴承导向，根据本发明至少一个滑动轴承设计成螺旋槽轴承。

螺旋槽轴承(到目前为止螺旋槽轴承仅在特殊情况下应用在小轴承中)的特征在于不同的有利特性，根据本发明这些特性还应当仅在具有垂直取向的轴的、核设施的大型泵装置中使用。螺旋槽轴承的特性尤其能使泵轴良好地对中并且避免或至少最小化泵轴的半频率涡动，从而最终还能够避免上面提到的传统泵装置的材料接触。

设计成螺旋槽轴承的滑动轴承在此可不仅用作径向轴承，还可用作轴向轴承。

根据本发明设置的泵装置以有利的方式例如用作压水反应堆的冷却剂泵或沸水反应堆的循环泵。

附图说明

从参照附图对优选的、非限定性实施例的以下描述中可更好地理解本发明的上述及其它目的、特征和优点。其中，唯一的图1示出了压水反应堆的结构的示意图，在该压水反应堆中使用本发明。

具体实施方式

在压水反应堆10中，通常的“轻”的水同时用作减速剂和冷却剂。因此，该压水反应堆属于轻水反应堆的类型。

压水反应堆10具有两个主冷却回路，即一级冷却回路和二级冷却回路。一级冷却回路14由具备反应堆芯的反应堆压力容器12、主冷却剂泵16和蒸汽发生器18以及连接用的管路组成。此外，以公知的方式设有压力容器20。

主冷却剂泵16将冷却剂(净化过的水，大约290℃)输送到由钢制成的厚壁反应堆压力容器12中并且在那里在环状通道中首先向下流动。冷却剂在容器底部被转向并且接着从下向上围绕反应堆压力容器12中的燃料棒流动。在此，冷却剂冷却燃料棒，由此冷却剂被加热到大约325℃。所吸收的热量接着在蒸汽发生器18中传递给二级冷却回路22。该水又冷却到290℃并且又通过主冷却剂泵16导回到反应堆压力容器12中。在此，大约160bar的高工作压力防止形成。

在蒸汽发生器18中热能通过热管辐射到二级冷却回路22并且在大约70bar的压力下形成280℃的热蒸汽。该热蒸汽将热能传递到涡轮机24，在那里借助于所连接的发电机26产生电能。在串连的冷凝器28中被冷却的蒸汽在大约30-35℃的温度下冷凝成水，然后该水又作为供给水被泵送回蒸汽发生器18。冷凝热通常用另外的冷凝器冷却回路30通过冷却塔传递到周围环境中。