[发明专利]300MW反应堆冷却剂泵水力部件

说明书

技术领域：本发明涉及一种300MW反应堆冷却剂泵水力部件。

背景技术：核电站大体可划分为两部分，产生蒸汽的部分称为核岛；将蒸汽转换为电能的部分称为常规岛。压水堆电站中，核岛系统的主回路由反应堆的压力容器（内装反应堆芯）、蒸汽发生器、反应堆冷却剂泵等组成，称为一回路系统。在核岛一回路系统中，反应堆冷却剂泵是唯一的旋转设备，用于驱动冷却剂在反应堆冷却剂系统内循环流动，连续不断地把堆芯中产生的热量传递给蒸汽发生器二次侧给水。反应堆冷却剂泵须确保有适当流量的冷却剂流经堆芯，以维持偏离泡核沸腾比大于允许值。

反应堆冷却剂泵（简称主泵）与一般工业用泵的最大差别在于它的特殊技术要求。这些特殊技术要求远超过一般工业用泵的技术要求，它着重强调承压的完整性和泵的运转能力。主泵要求具有绝对的可靠性，是目前核反应堆中唯一国内制造不了的设备，完全依赖进口，其自主设计和制造是我国推进核电自主化的重点和难点。主泵中的水力部件是核心部件之一，由于流量大、扬程低及比转速高等因素，叶轮一般设计成轴流式或混流式。为便于加工制造，压水室采用环形或球形。叶轮与泵壳间通过导叶过渡。对于300MW反应堆冷却剂泵水力部件，在国内尚属空白。

发明的内容：本发明的目的是提供一种实现冷却剂在一回路系统内的循环，以便将反应堆的热量带至蒸汽发生器加热二回路热工质的300MW反应堆冷却剂泵水力部件。本发明的技术方案为：一种00MW反应堆冷却剂泵水力部件，由泵体（1）、叶轮（2）、导叶体（3）和叶轮罩（4）构成，所述的泵体（1）是环形压水室结构，环形压水室上设置有入口和出口，叶轮罩（4）位于泵体（1）环形压水室入口，且用螺栓固套在导叶体（3）外。叶轮（2）设置在叶轮罩（4）内部并位于环形压水室入口，导叶体（3）紧承叶轮（2）出口与叶轮罩（4）端部相连接，并位于泵体（1）环形压水室内。

发明的效果：

反应堆冷却剂泵的主要作用是为反应堆冷却剂提供驱动压头，保证足够的循环流量通过堆芯，把反应堆产生的热量送至蒸汽发生器，产生推动汽轮机做功的蒸汽。其水力部件的基本功能是将泵轴的机械能传递给冷却剂并转化成冷却剂的静压能。

反应堆冷却剂从泵壳底部沿叶轮轴线进入，向上进入叶轮，靠叶轮的旋转获取能量。导叶体作为叶轮与环形压水室间水流的过渡，起到回收叶轮出口的冷却剂，将动能转化成压能的作用。

300MW反应堆冷却剂泵的设计参数见图4。模型泵试验结果经换算后得到真机的流量、扬程、效率及汽蚀曲线如图2。可以看出，在80％-120%倍的流量范围内，扬程曲线是光滑而陡峭的，无驼峰区，符合设计要求。最优点效率约为84％，满足设计要求。在整个设计流量范围内，汽蚀余量小于60m，较好的满足了设计要求。

附图说明：

图1本发明整体结构图

图2为本发明水力部件性能曲线

图3为模型泵设计参数表

图4为真机设计参数

具体实施方式：

如图1所示，一种300MW反应堆冷却剂泵水力部件，由泵体1、叶轮2、导叶体3和叶轮罩4构成，所述的泵体1是环形压水室结构，环形压水室上设置有入口和出口，叶轮罩4位于泵体1环形压水室入口，且用螺栓套装固定在在导叶体3外，叶轮2设置在叶轮罩4内部并位于环形压水室入口，导叶体3紧承叶轮2出口与叶轮罩4端部相连接，导叶体3位于泵体1环形压水室内。

依据300MW反应堆冷却剂泵电站运行参数，设计流量设计扬程60m。

比转速计算：nS=(3.65·n·QH3/4)]]>

式中：n_s——比转数

n——转速r/min

Q-—流量m³/s

H-—扬程m