[實用新型]高溫熔鹽泵軸密封裝置

有效

• 申請號: 201220581425.2
• 申請日: 2012-11-06
• 公開（公告）號: CN202926703U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 黎忠;傅遠;謝雷東;唐忠鋒
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: F04D29/10
• 分類號: F04D29/10
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪;宋麗榮

技術領域

本實用新型涉及一種采用氟化鹽作為介質的高溫熔鹽泵，特別涉及一種高溫熔鹽泵軸密封裝置。

背景技術

熔鹽堆是國際上六個第四代核能系統候選堆型之一，具有中子經濟性好、放射性廢物少、功率密度高、固有的安全性和防止核擴散等優點。熔鹽堆使用高溫熔鹽作為燃料和冷卻劑。熔鹽堆的熔鹽回路包括燃料鹽循環（一回路）和冷卻鹽循環（二回路）系統，以及發電回路（三回路）。高溫熔鹽由高溫熔鹽泵進行驅動，因此高溫熔鹽泵是回路系統的核心。

熔鹽堆所采用的高溫熔鹽泵的結構類型為立式離心機械泵。現有化工熔鹽泵結構簡單、功能單一，基本都采用硝酸鹽作為介質，運行溫度在540℃以下；并且由于硝酸鹽的自身特性，可以暴露在空氣中，因此傳統化工熔鹽泵對熔鹽的密封沒有要求。同時，由于硝酸鹽較為穩定，即使用于潤滑位于中心軸上方的軸承的潤滑油沿著軸環面流入泵罐內，也不會發生危險。

從理論上來講，熔鹽溫度越高，則三回路熱交換效率越高。由于氟化鹽作為介質時，其運行溫度可達550℃至700℃，因而目前趨勢是采用氟化鹽。氟化鹽由于其自身化學特性，在直接接觸空氣時會產生有毒氟化氫氣體，與油接觸時會發生爆炸。因此，高溫熔鹽泵采用氟化鹽作為介質時，必須做到泵罐的密封，使罐體內的熔融氟化鹽在惰性氣體覆蓋的環境中循環運行。

由于現有技術中并不存在采用氟化鹽作介質的高溫熔鹽泵，而其他鹽（例如硝酸鹽）作為介質的高溫熔鹽泵不能做到完全氣密封，無法適應本申請的應用環境，因此，急需研制一種能夠密封泵軸的高溫熔鹽泵來滿足氟化鹽的要求。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種高溫熔鹽泵軸密封裝置，從而有效防止高溫熔鹽泵內的熔融氟化鹽與空氣接觸，同時防止軸承潤滑油沿軸環面向下流入泵罐。

該高溫熔鹽泵軸密封裝置，包括：沿著一中心軸延伸進入高溫熔鹽泵的泵罐內的泵主軸；圍繞所述泵主軸的至少一部分延伸的屏蔽塞，所述屏蔽塞的遠離所述泵罐的上端部與所述泵主軸通過機械密封進行連接，所述屏蔽塞的臨近所述泵罐的下端部與所述泵罐連接；所述屏蔽塞與所述泵主軸保持徑向間隔開，所述屏蔽塞的內緣與所述泵主軸的軸環面限定一間隙；從屏蔽塞的外緣延伸至所述內緣的吹掃氣入口通道與所述間隙相通。

通過該吹掃氣入口通道與間隙相通，工作時只要將惰性氣體作為吹掃氣體吹入間隙，就可以進行吹掃密封，從而覆蓋住泵罐內部的熔融氟化鹽，安全可靠。

所述屏蔽塞的下端部具有一系列從所述內緣朝向所述泵主軸徑向向內延伸的環形迷宮密封齒，從而形成對所述泵主軸的迷宮密封。

所述泵罐具有出氣口；所述吹掃氣入口通道、所述間隙、所述泵罐和所述出氣口共同形成吹掃氣向下氣路。

所述屏蔽塞的上端部具有平行于所述中心軸延伸的環形凸起，所述環形凸起位于所述機械密封的徑向內側。

所述屏蔽塞的上端部具有由L形空腔形成的集油槽，所述集油槽由所述環形凸起、所述機械密封、所述屏蔽塞的上側壁和所述屏蔽塞的外側壁共同限定。

所述屏蔽塞具有貫穿所述外側壁延伸的排氣通道；所述吹掃氣入口通道、所述間隙、所述集油槽和所述排氣通道共同形成吹掃氣向上氣路。

所述泵主軸具有徑向向外延伸的凸緣，所述凸緣具有面對所述上側壁的端面。

所述端面與所述環形凸起軸向間隔開。

所述屏蔽塞的上端部具有另一系列從所述內緣朝向所述泵主軸徑向向內延伸的環形迷宮密封齒，從而形成對所述泵主軸的另一迷宮密封。

通過迷宮密封和/或另一迷宮密封，本實用新型的高溫熔鹽泵軸密封裝置防止了泵罐內的熔融氟化鹽氣體沿著軸環面的泄露，同時防止了空氣進入泵罐。另外，本實用新型的高溫熔鹽泵軸密封裝置通過集油槽收集泄漏的潤滑油，并通過吹掃氣向上氣路迫使集油槽內的潤滑油及時排出，從而避免了潤滑油沿著軸環面進入泵罐內。更進一步的，本實用新型的高溫熔鹽泵軸密封裝置采用迷宮密封，密封件間無摩擦阻力，使用壽命長。同時，本實用新型的高溫熔鹽泵軸密封裝置能在泵工作狀態下，實現熔鹽與空氣的隔離，保證高溫熔鹽泵安全可靠的運行。通過上述技術方案，本申請提供的高溫熔鹽泵在軸密封方面實現了零泄漏的密封要求，從而提供了一種新型的高溫熔鹽泵。

附圖說明

圖1示出了根據本實用新型的高溫熔鹽泵軸密封裝置；

圖2示出了根據本實用新型的高溫熔鹽泵軸密封裝置的迷宮密封；

圖3是圖2中的圓圈部分的放大視圖。

其中：

1?泵主軸????11?中心軸????12?軸環面????13?端面