[發明專利]用于反應堆冷卻劑泵的屏蔽電動機

有效

• 申請號: 201210159217.8
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN102647047A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 李夢啟;李藏雪;呂向平;王超
• 申請（專利權）人: 哈爾濱電氣動力裝備有限公司
• 主分類號: H02K7/02
• 分類號: H02K7/02;H02K5/10;H02K9/19
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于反應堆冷卻劑泵的屏蔽電動機。

背景技術

核電廠反應堆冷卻劑泵回路循環泵是核蒸氣供應系統主回路中（除控制棒驅動機構外）唯一能動部件，稱為“反應堆冷卻劑泵（RCP）”。反應堆冷卻劑泵功能是提供相應的堆心冷卻流量來保證足夠的熱量傳遞，以使偏離核沸騰比維持在大于安全分析中確定的限值。泵組件的轉動慣量由飛輪、電機轉子及其他轉動部件提供。轉動慣量為在惰轉工況時提供流量。該強制流量是在假定喪失電源后與后續反應堆冷卻劑系統的自然循環一起充分地冷卻堆芯。

傳統壓水堆核電廠反應堆冷卻劑泵采用軸封式主泵，電機為常規的空冷異步電動機，軸封問題已成為引發現有核核電廠反應堆冷卻劑泄漏的潛在原因之一。由于軸密封需要大量的外部系統支持，一旦出現全廠停電，所有支持系統可能喪失作用，軸密封部位即成為冷卻劑泄漏的潛在根源。

發明內容

本發明的目的是設計一種用于核電站用的大功率、高可靠的用于反應堆冷卻劑泵的屏蔽電動機。本發明的技術方案為：一種用于反應堆冷卻劑泵的屏蔽電動機，電動機機位于泵的下方，立式安裝，屏蔽電機主體部件包括：定子上封頭（2）、機座（5）、定子鐵芯繞組（7）、轉子（18）、飛輪（10）、推力盤（9）、徑向軸承（8）、推力軸承（15）、底蓋（12）、外置熱交換器（1）、冷卻管道（4）、出線盒（14）、支撐筒（19）、定子屏蔽套（17）、轉子屏蔽套（16）、冷卻夾套（6）、熱交換器支撐（3）、C型密封環（13）、底蓋螺栓（11），轉子（18）外套裝定子鐵芯繞組（7），鐵芯繞組（7）內筒壁上附著定子鐵芯繞組（7），定子鐵芯繞組（7）安裝在機座（5）內，機座（5）兩端裝入支撐筒（19），定子上封頭（2）安裝在機座（5）上，形成了定子鐵芯繞組封閉腔，定子屏蔽套（17）兩端分別與機座下部和定子上封頭（2）焊接密封，轉子屏蔽套（16）附著在轉子（18）外圓柱壁上，兩端與護環焊接，形成轉子屏蔽密封，飛輪（10）裝入轉子兩端，推力盤（9）裝在轉子下部飛輪（10）的兩端，轉子由上下徑向軸承（8）和推力軸承（15）分別徑向和軸向定位，底蓋用底蓋螺栓（11）與機座（5）連接，底蓋（12）與機座（5）之間用C型密封環（13）焊接密封，底蓋（12）、機座（5）和C型密封環（13）焊接密封形成全封閉的結構，外置熱交換器（1）通過冷卻管道與電機內腔相通，內部循環水通過管路連接到外置熱交換器（1），冷卻夾套（6）套裝在電機機殼外部。

本發明的功能是驅動泵輪為反應堆冷卻劑系統提供足夠的流量，在該強制流量下喪失外部電源后，電機轉動部件具有足夠的轉動慣量以提供惰轉流量與后續反應堆冷卻劑系統的自然循環一起充分地冷卻堆心，從而保證了反應堆的安全運行。本發明為一種屏蔽電機，結構如圖1所示，屏蔽電機由定子上封頭、機座、定子鐵芯繞組、轉子、飛輪、推力盤、徑向軸承、推力軸承、底蓋、外置熱交換器、冷卻管道、出線盒、支撐筒、定子屏蔽套、轉子屏蔽套、冷卻夾套、熱交換器支撐、C型密封環、底蓋螺栓等部件組成。定子鐵芯繞組從上端裝入機座內，兩端裝入支撐筒，再將定子上封頭蓋上，形成了定子鐵芯繞組封閉腔。定子屏蔽套從支撐筒內圓裝入，兩端分別與機座下部和定子上封頭焊接密封，起到定子屏蔽作用。轉子屏蔽套裝在轉子鐵芯外部，兩端與護環焊接，形成轉子屏蔽密封，飛輪裝入轉子兩端，推力盤裝在轉子下部飛輪的兩端，轉子由上下徑向軸承和推力軸承分別徑向和軸向定位。底蓋用底蓋螺栓與機座連接，之間用C型密封環焊接密封，從而形成全封閉的結構。外置熱交換器通過冷卻管道與電機內腔相通，運行的電機將內部循環水帶入熱交換器，對電機起到了良好的冷卻效果。冷卻夾套熱套在電機機殼外部，從外部冷卻電機。

本發明的優點：該屏蔽電動機具有無泄漏、高壽命、高可靠、免維護等優點，外圍熱交換器置于電機上端，可以起到在熱備用狀態良好的自然循環能力。

第三代非能動壓水堆核電站發展了屏蔽泵技術，電機為高可靠的屏蔽電動機，徹底消除了軸封存在的潛在泄漏根源，從技術上進一步提高了核電站的安全可靠性。

屏蔽泵由屏蔽電動機與泵兩部分組成，電機轉子與泵葉輪共用一根軸，并置于高溫、高壓的反應堆冷卻劑中，電機殼法蘭與泵采用螺栓把合連接，密封面通過接觸靜密封，從而實現了電機與泵的無軸承結構。屏蔽電機機殼按系統設計壓力來設計的，它是反應堆冷卻系統的壓力邊界的組成部分。