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1、核电厂通用机械设备之泵篇一泵的概述泵是将原动机的机械能转换成液体的压力能和动能从而实现流体定向运输的动力设 备。泵在现代核电长的运行过程中，占有相当重要的位置，它是核电厂中应用较多的动力 机械设备.在核电厂一、二回路及其核辅助系统和非核辅助系统中，只要有液体输送的地方, 就离不开泵，泵所输送的液体有水、化学溶液、药剂、油类以及液态金属等。如反应堆冷却剂回路的主泵、蒸汽回路中的主给水泵、凝结水泵、循环冷却水系统的 循环冷却泵以及核与非核辅助系统的高、低压安注泵、上充泵、安全喷淋泵、辅助给水泵、 设备冷却水、废液输送泵、核岛重要生水泵、常规岛冷却水泵、分离段疏水泵、辅助冷却 水泵、主油泵、润滑油泵
2、、生活上水泵等等。核电厂二回路如图一所示。养和査生器 二一吒*牛同再L韜1S-M路冲却制泰1低圧加探寻D占电机睜联水睨盐競亘I邂癡水熠压采剤扌联汽器补朋耸水眾冷礪水池图一：核电厂二回路示意图二核电站最常用泵的分类与其他工业用泵一样，核电站最常用的泵按工作原理分类有叶片泵、容积泵和其它类 型的泵，分述如下：1叶片泵：（1）离心泵:液体流出叶轮的方向与主轴垂直，或装有离心式叶轮的泵。 单极离心泵：单吸式离心泵;双吸式离心泵 多级离心泵在田湾核电站中，这类多级泵有安全壳喷淋泵（低压安注泵，余热排除泵）、高压安注 泵、大流量上充泵（转子芯包如图二所示）、主给水泵、辅助给水泵、凝结水泵以及蒸汽 发生器排
3、污泵等等.图二：大流量上充泵的多级转子芯包（2）轴流泵（固定叶片；可调叶片）：液体流出叶轮的方向与主轴平行，或装有轴流式 叶轮的泵。（3）混流泵（蜗壳式；导叶式）：液体流出叶轮的方向与主轴不垂直也不平行，或装混流 式叶轮的泵。可作为大容量机组的循环水泵.（4）旋涡泵:是一种特殊类型的离心泵，叶轮是一个圆盘，四周铳有凹槽的叶片成辐射 状排列.（5）屏蔽泵（离心泵的一种）：在压水堆的冷却剂主循环泵即为屏蔽泵。2。容积泵（1）往复泵：活塞泵、隔膜泵、软管泵等（2）回转泵：齿轮泵、滑片泵、螺杆泵等3。其它类型的泵（1）喷射泵（2）真空泵三泵的主要部件下面以最常见的离心泵为例介绍泵的主要部件。离心泵的主
4、要部件有叶轮、吸入室、 压出室、导叶、密封装置和泵轴等。可在图三中找到相应的主要部件。图三：三级离心泵结构图（蒸发器排污泵）1锥管 2-泵壳 3-键 4导流件 5-叶轮 6叶轮贝帽 7-泵盖 8锁紧垫片 9-键 10密封垫 12-密封 压盖 14轴套 15轴承室端盖 16轴承 18轴 19卡圈 20定位环 25锁紧垫片 26轴承室端盖 27油封 28定位环 29-键 30-螺母 31定位环 32轴承 33轴承壳 34支腿 35O 形圈36-密封垫 46导流件 47键 48导流件 49围筒 50压盖 51轴套1. 叶轮 叶轮的功能是将泵从原动机（马达、蒸汽轮机等）得到的动能传给被输送的流体。叶
5、轮的布置和形状决定了叶轮的流体通道.2. 吸入室 吸入室广泛指泵进口（吸入口）到叶轮进口前的一段流道（空间）。吸入室的功用是以 较小的能量损失均匀地把液体从吸入管引入叶轮。3。压出室 压出室是指叶轮出口处与出水管接法兰之间的部分空间称为压出室或压水室。4. 导叶多级泵的液体是从前一级叶轮流入次级叶轮的 ,两级之间必须装导叶。导叶的作用是 汇集前一级叶轮流出的液体,并在损失最小的条件下引入次级叶轮的进口或压出室，同时 在导叶内把部分动能转化为压力能.5。轴端密封 在泵轴伸出泵壳处装有轴密封装置，用来减少或限制带压液体流出泵外和防止空气进 入泵内.离心泵常用的轴密封装置有填料密封和机械密封.四 核
6、电厂常用泵的介绍1. 往复泵 往复泵包括活塞泵和柱塞泵.它适于输送流量较小、压力较高的介质。如低粘度、高粘度、腐蚀性、易燃、易爆、剧毒和放射性等各种液体。特别是当流量小于100m3/h、排 出压力大于 10MPa 时，更加显示它有较高的效率和良好的运行性能。理论上，往复泵的流量和排出压力无关，因此，使用往复式计量泵可以精确地、可调 节地输送各种介质。田湾核电站中使用隔膜式往复泵和隔膜式计量泵作物料配送，实现连 续、精确输送操作、自动控制,对电站的可靠运行奠定了较好的基础.小流量容积和硼酸控制泵由安装在公共底座上的泵、电动机和减速装置组成。泵的减 速齿轮轴有带有橡胶衬套螺栓的联轴器相互连接。两个
7、联轴器装在一个封闭的壳体内。泵 为卧式三柱塞、曲柄连杆型泵。泵由电动机通过减速箱驱动，通过连杆机构将转动转换成 活塞和导杆的往复运动，导杆的运动传给柱塞（活塞）。正如图四所示，当反向运动时，活塞推动液体使进流阀门开启 ,液体从吸入管进入工 作室。当活塞向前运动时,活塞使进流阀关闭，液体通过排流阀重新进入压力室。小流量 容积和硼酸控制泵用来给主回路补水并将硼溶液或“纯净 的冷凝水输送入主回路系统。 电动机驱动的小流量容积和硼酸控制泵可以调节泵的速度，因此泵的流量可以在20% 100额定流量范围内变化.图四 小流量容积和硼酸控制泵2. 轴流泵轴流泵的特点是流量大，扬程低。按照轴的安装位置可将轴流泵
8、分为立式、卧式和斜 式三种。立式轴流泵占地面积小 ，叶轮淹没在水中，无须灌水，可省去真空引水设备，起 动方便。按水位变化情况，可考虑在电动机和泵之间，通过适当长度的轴连接 ，使电动机 位于较高的位置，不致被水淹没.大多数轴流泵（或混流泵）都采用立式结构，大型轴流 泵更是如此。田湾核电海水循环泵如图五所示，图六为秦山核电一期凝结水泵泵体。一般情况，小型轴流泵（叶轮直径250mm以下）的叶片和轮毂铸成一体，叶片角度是 不能改变的，这种轴流泵称为固定叶片式轴流泵，如图五所示。中型轴流泵（300mm以上） 一般采用半调式叶轮结构，即叶片靠螺母和定位销钉就可转动叶片，改变叶片角度 ，再借 助螺母和定位销
9、使之固定，这种调节叶片，可适应更广的性能范围.图六 秦山一期凝结水泵泵轴3。软管泵软管泵的泵壳内装有一个增强复合材料制成的软管，两端各用法兰联结.法兰接到工作 系统的吸入管道和排出管道上在泵壳内部转子装在带两个轴承的轴上，并装有两个相对设 置的轴线对称的压头.当转子旋转时，软管整体受压头挤压，软管中的物料即被推向前进。 泵的前端面是一个可拆卸的盖，盖上有观察窗口和液位指示器。泵的壳体内充有专用合成 润滑液，灌注到约一半的高度。该润滑液兼起冷却剂作用。专利产品的软管由内部增强的 层压橡胶制成，这种结构保证压挤力均匀地分布在软管宽度方向上.软管通常使用的材料有用尼龙线增强的天然橡胶、丁腈橡胶和乙丙
10、橡胶。图七田湾核电酸碱泵房的软管泵 软管泵特别适用于如下对象和环境：腐蚀性物品;磨蚀性物品；易碎性物品；高密度 物质；有爆炸危险环境；粘性物品；真空环境。真空度达95% (5kPa)的条件下仍可吸入运行。 可以反转。 更换软管时不需将泵拆卸. 易于清洗：液体通道光滑，不设阀门、腔体或压盖。五 泵常见故障及处理方法核电厂 90%以上的泵为离心泵，这里就以离心泵为例将泵常见机械故障及处理方法列 于下表一，以供学习时参考。对实际泵的运行故障分析及处理应遵照核电厂运行和维修规 程进行.表一 泵常见故障及处理方法常见故障处理方法1.开启时发现杨程小1.改变安装咼度，或降低装置扬程或换泵2.泵的转向反向2
11、调整电机接线，改变转向3.泵的转速太低3.检查电压是否符合要求，传动部分是否正常4.泵的流道堵塞4.清理入口池的杂质,停泵拆开疏通，清除异物5.入口管线或密封泄漏5.检查入口管线，堵塞泄漏处，拧紧填料密封6.叶轮口环磨损太大6.检查磨损原因，修理，更换备件7.泵安装太咼，产生气蚀7.降低安装咼度，减小吸水阻力，消除气蚀原因8.泵轴弯曲，轴承磨损严重8.矫直泵轴，更换轴承9.填料密封太紧，轴发热9调整填料密封压紧程度10.流量太大，大大超出工艺要求10.关小出口阀门，提高扬程，或降低转速11.泵入口真空度超出允许吸入真空度11.降低安装高度，减小吸水阻力损失12.吸水池内有旋窝，空气吸入泵内12 增加泵入口的淹没深度
