[發(fā)明專利]核電站反應(yīng)堆冷卻劑泵用機(jī)械密封裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611056739.X
• 申請(qǐng)日: 2016-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN108105145A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張翊勛;羅志遠(yuǎn);叢國輝;陳興江;王學(xué)靈;張寶君;胡名陽;吳瓊;唐堃;符偉;李中雙;雍興平;馬家炯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中廣核工程有限公司;沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)核電泵業(yè)有限公司;大連華陽密封股份有限公司
• 主分類號(hào): F04D29/10
• 分類號(hào): F04D29/10;F04D29/12;F04D29/04
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才

本發(fā)明提供一種核電站反應(yīng)堆冷卻劑泵用機(jī)械密封裝置，由三級(jí)結(jié)構(gòu)相同的機(jī)械密封串聯(lián)裝壓而成，機(jī)械密封包括密封組件、軸套、腔體和彈簧座，密封組件包括動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、與動(dòng)環(huán)連接的動(dòng)環(huán)座、與靜環(huán)連接的靜環(huán)座、動(dòng)環(huán)卡環(huán)和靜環(huán)卡環(huán)，其中，動(dòng)環(huán)卡環(huán)的外側(cè)面上設(shè)有螺旋泵效結(jié)構(gòu)。本發(fā)明改善了密封組件附近介質(zhì)的流動(dòng)情況，避免了密封組件升溫過大，降低了密封端面的磨損，延長(zhǎng)了使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種核電站反應(yīng)堆冷卻劑泵用機(jī)械密封裝置。

背景技術(shù)

反應(yīng)堆冷卻劑泵是核電站一回路主系統(tǒng)中唯一連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，是核電站的心臟，為了確保核電站的安全和環(huán)保問題，反應(yīng)堆冷卻劑泵應(yīng)該滿足泄漏量最小、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性最高的要求。

反應(yīng)堆冷卻劑泵流體動(dòng)壓三級(jí)機(jī)械密封裝置是反應(yīng)堆冷卻劑泵結(jié)構(gòu)中最為核心的重要組成部分，直接關(guān)系核主泵在核電站中能否安全、可靠運(yùn)行。如果密封發(fā)生泄漏，將直接導(dǎo)致反應(yīng)堆停堆，給核電站帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成環(huán)境輻射污染。近年隨著核電技術(shù)的大力發(fā)展，大量核電設(shè)備的相關(guān)技術(shù)都漸趨成熟，而主泵及其軸封仍然存在一些難以解決的問題，已成為核電技術(shù)發(fā)展的瓶頸。

目前現(xiàn)有的反應(yīng)堆冷卻劑泵流體動(dòng)壓三級(jí)機(jī)械密封裝置由三級(jí)結(jié)構(gòu)相同的機(jī)械密封串聯(lián)裝壓而成，機(jī)械密封中密封組件安裝在軸套上，腔體安裝在密封組件外部并由彈簧座壓緊，相鄰機(jī)械密封的軸套相互連接，通過兩端夾持軸套形式將電機(jī)扭矩傳遞給軸封，將來自上充泵的高壓注入水通過四個(gè)節(jié)流器逐級(jí)降壓。

請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，現(xiàn)有密封組件包括動(dòng)環(huán)101、動(dòng)環(huán)內(nèi)支撐環(huán)102和動(dòng)環(huán)外支撐環(huán)103、靜環(huán)104、靜環(huán)外支撐環(huán)105、動(dòng)環(huán)卡環(huán)106、動(dòng)環(huán)座107、靜環(huán)卡環(huán)108和靜環(huán)座109，其中，動(dòng)環(huán)卡環(huán)106的外側(cè)面為平滑平面，這樣的結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致機(jī)械密封在正常工作時(shí)，密封組件附近空間狹小介質(zhì)流動(dòng)不暢，因此不利于密封組件冷卻和散熱，密封組件溫升較大，影響機(jī)械密封的性能和可靠性。

請(qǐng)參照?qǐng)D2所示，其中，軸套40和聯(lián)軸器50是通過直接夾緊的方式進(jìn)行連接的，但這種傳動(dòng)方式的機(jī)械密封無法應(yīng)用于不同類型的反應(yīng)堆主泵，因此需要做進(jìn)一步的改進(jìn)。此外這種機(jī)械密封在施加靜壓條件下會(huì)存在少量泄露；，當(dāng)反應(yīng)堆處于反應(yīng)堆冷卻劑泵停機(jī)且轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)，需要依靠外部一定的氮?dú)膺M(jìn)行密封，反應(yīng)堆冷卻劑的防泄漏是通過移動(dòng)環(huán)和停車密封環(huán)80之間的O形圈來實(shí)現(xiàn)的，因此在停車時(shí)，必須使用停車密封環(huán)80，這就增加了裝置整體的復(fù)雜度，降低了運(yùn)行可靠性。

目前軸封的結(jié)構(gòu)會(huì)使介質(zhì)作用于軸封上時(shí)產(chǎn)生較大的軸向力，增大軸承載荷，影響主泵的性能，并且密封環(huán)座本身也承受較大的支反力，導(dǎo)致密封環(huán)座產(chǎn)生較大變形，影響密封性能。在正常工作狀態(tài)下，冷卻水溫度較低，當(dāng)介質(zhì)溫度上升，各級(jí)機(jī)械密封的軸套和腔體會(huì)產(chǎn)生較大的熱膨脹，使機(jī)械密封的軸向位置發(fā)生變化，嚴(yán)重時(shí)密封會(huì)失去定位，導(dǎo)致密封失效。

有鑒于此，確有必要提供一種具有良好密封性能并可適用于不同反應(yīng)堆主泵的核電站反應(yīng)堆冷卻劑泵用機(jī)械密封裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：提供一種具有良好密封性能并可適用于不同反應(yīng)堆主泵的核電站反應(yīng)堆冷卻劑泵用機(jī)械密封裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種核電站反應(yīng)堆冷卻劑泵用機(jī)械密封裝置，由三級(jí)結(jié)構(gòu)相同的機(jī)械密封串聯(lián)裝壓而成，所述機(jī)械密封包括密封組件、軸套、腔體和彈簧座，所述密封組件包括動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、與動(dòng)環(huán)連接的動(dòng)環(huán)座、與靜環(huán)連接的靜環(huán)座、動(dòng)環(huán)卡環(huán)和靜環(huán)卡環(huán)，其中，所述動(dòng)環(huán)卡環(huán)的外側(cè)面上設(shè)有螺旋泵效結(jié)構(gòu)。

作為本發(fā)明核電站反應(yīng)堆冷卻劑泵用機(jī)械密封裝置的一種改進(jìn)，所述動(dòng)環(huán)與動(dòng)環(huán)座貼合的端面為高精度平面。

作為本發(fā)明核電站反應(yīng)堆冷卻劑泵用機(jī)械密封裝置的一種改進(jìn)，所述靜環(huán)與動(dòng)環(huán)貼合的密封面上設(shè)有波度淺槽結(jié)構(gòu)。