[發明專利]一種核電系統及其余熱排出泵

在審

• 申請號: 201510406019.0
• 申請日: 2015-07-10
• 公開（公告）號: CN104929984A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發明（設計）人: 冀春俊;劉紅亮;陳曦
• 申請（專利權）人: 南陽新威機電有限公司
• 主分類號: F04D29/42
• 分類號: F04D29/42
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

技術領域

本發明涉及工程機械技術領域，特別涉及一種余熱排出泵。此外，本發明還涉及了一種包括上述余熱排出泵的核電系統。

背景技術

余熱排出泵是核二級泵之一，是保證核電站安全的重要設備之一。主要由葉輪、導葉和蝸殼等主要過流元件組成。其中，蝸殼起著收集導葉流出的液體并將加壓后的液體通過管道排出的作用，通常由于導葉內部的流速過高，蝸殼能夠起到一定的升壓作用。

現有的設計中，考慮到泵殼的力學性能，往往將泵殼設計成對稱型的，蝸殼設計成筒狀而在周向截面不變，排出筒與蝸殼采用垂直連接。

然而，在現有的設計方法中水流在蝸殼和排出筒中的流動呈現出非常紊亂的狀態。在蝸殼周向上的流動速度變化非常大，造成壓力的不均勻，在排出筒進口之后的部分，流動分離現象更為嚴重，通常會出現一個大的漩渦占據了流道的大部分面積，從而對主流形成了堵塞，加速主流的同時耗散了大量的能量，同時壓力的不均勻性也影響了泵殼的受力均勻性。這種流體的非穩定流動和受力的不均勻性不僅使泵殼的受力出現脈動和嚴重的不對稱性，更加大了泵殼的振動，同時也使泵的水力性能大大下降。

因此，如何降低蝸殼和排出筒內的流動損失，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種余熱排出泵，該余熱排出泵降低了蝸殼和排出泵內的流動損失，具有較高的水利性能。本發明的另一目的是提供一種包括上述余熱排出泵的核電系統。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種余熱排出泵，包括泵體、安裝于所述泵體內的導葉和與所述導葉的出口連接的蝸殼，所述蝸殼的流道截面由所述蝸殼的入口至所述蝸殼的出口逐漸增大，所述蝸殼的出口與排出筒連通，所述排出筒為具有錐度的筒，所述排出筒的截面由所述排出筒的入口至所述排出筒的出口逐漸增大；所述排出筒的軸線與所述蝸殼的出口處主流向的夾角范圍為10°至60°。

優選地，沿所述蝸殼內的主流向，所述流道截面的面積增大倍數的范圍為1.02至1.05。

優選地，沿所述蝸殼內的主流向，所述面積增大倍數恒定。

優選地，沿所述蝸殼內的主流向，所述面積增大倍數為1.03。

優選地，所述排出筒的軸線與所述蝸殼的出口處主流向的夾角為30°。

優選地，所述排出筒與所述蝸殼的出口的連接面為平滑過渡曲面。

優選地，所述流道截面為圓形流道截面或橢圓形流道截面。

一種核電系統，包括余熱排出泵，所述余熱排出泵為如上述任意一項所述的余熱排出泵。

本發明提供的余熱排出泵中，蝸殼的流道截面由蝸殼的入口至蝸殼的出口逐漸增大，蝸殼的出口設置有與蝸殼出口連通的排出筒，排出筒的筒徑為擴張型，排出筒的軸線與蝸殼的出口處主流向的夾角范圍為10°至60°。本發明將蝸殼截面設置為由入口至出口不斷增大的變截面結構，通過蝸殼截面的增大可以使進入蝸殼的流體流速降低，一定程度上的擴大了流體的壓力，保證了蝸殼內部流體流動的均勻性；在此基礎上，將排出筒的軸線設置與蝸殼出口的主流向夾角范圍為10°至60°，可以避免蝸殼出口的流體在進入排出筒時造成流動的紊亂和分離，保證了流動的順暢。本發明將流體的脈動降低，同時消除由于流體漩渦運動造成的流動損失，由此，泵殼受力得到改善，泵的水力效率也可以明顯提高。本發明還提供了一種包括上述余熱排出泵的核電系統。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明所提供余熱排出泵具體實施例的縱向剖面圖；

圖2為本發明所提供余熱排出泵具體實施例中蝸殼和排出筒的結構示意圖。

其中，1為葉輪，2為導葉，3為出口段，4為蝸殼，5為進口段，6為排出筒。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明的核心是提供一種余熱排出泵，該余熱排出泵降低了蝸殼和排出筒內的流動損失，具有較高的水利性能。本發明另一核心使提供一種包括上述余熱排出泵的核電系統。