一种叶轮偏心放置平衡径向力的核主泵压水室设计方法
【专利摘要】本发明涉及一种叶轮偏心放置平衡径向力的核主泵压水室设计方法。具有前后盖板，是一种闭式混流式叶轮，叶轮相对于基圆中心偏心放置。本发明利用以下几个关系式来确定叶轮压水室的主要几何参数和径向力轴向力的计算公式，主要包括：压水室基圆直径、压水室进口宽度、压水室截面圆弧段半径、压水室截面直线段高度、扩散管对应角、偏心角、叶轮偏心距e、径向力、轴向力T等。本发明在实践中可以很好地抵消一部分径向力，提高核主泵的运行可靠性，满足用户对安全性的需求。
【专利说明】—种叶轮偏心放置平衡径向力的核主泵压水室设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种核主泵压水室设计方法，特别涉及一种叶轮偏心放置平衡径向力的核主泵压水室设计方法。
【背景技术】
[0002]核反应堆冷却剂主循环泵简称核主泵，是确保核电站安全和可靠运行的最关键动力设备，其属于核I级。核主泵长期稳定安全地运行对冷却堆芯以及防止核电站事故的发生尤为重要，因此核主泵常被称作核电站的心脏。核主泵和普通水泵相比更注重其安全性，由于类球形形状的等截面环形压水室其承压能力相较于非对称结构的蜗形压水室更好，因而核主泵均采用类球形的等截面环形压水室。由于核主泵独特的压水室设计，使其在运行过程中不可避免的产生径向力。目前，多采用双向推力轴承等抵消径向力来确保核主泵安全稳定运行。
【发明内容】
[0003]为解决上述问题，本发明提供了一种叶轮偏心放置平衡径向力的核主泵压水室设计方法。通过采用本发明设计的叶轮偏心放置的方法，可以很好地抵消一部分径向力，提高核主泵的运行可靠性。
[0004]实现上述目的所采用的技术方案是:
核主泵的主要结构参数由以下计算方法得到:
(1)压水室基圆直径马 β3 = (105~1.15)132
式中:D3—压水室基圆直径,mm ；
D2 一叶轮外径，mm ； (2)压水室进口宽度办3 h3 = (1.6 ~ 2.0)?
式中:?一压水室进口宽度，mm; b, 一叶轮出口宽度，mm;
A
(3)压水室截面形状
F=eF = {hxb3 +Q.5nr2) Xl^T6
h/r = 0.3-0.36
式中ψ 一压水室截面面积，JfJ2 ;
一核主泵流量，mJ / S ；
V3 一压水室断面平均流速，m/s;
免3—速度系数，取是3 = 0.31~0.33 ,比转速较大者取小值；
S' —重力加速度，w/<y2 ；
H 一核主泵扬程，m;k 一压水室直线段高度，mm;
T 一压水室截面圆弧段半径，mm ；
(4)扩散管对应角0(9 = 30。~70:
式中:沒一扩散管对应角，° ；
(5)偏心角炉
炉=(0.45 ~0.55)6*
式中..φ一偏心角，。；
0—扩散管对应角
(6)偏心距e的确定:
6= (0.2^0.4)(7?-?)
式中:
^ 一叶轮偏心距，mm ；
^3 一压水室基圆直径，mm ；
D2 一叶轮外径,mm ；
(7)径向力▽
F = PgkKrHD2B2
式中:
F—径向力，N ；P —工作介质密度，％/m3 ；
S 一重力加速度，w / f ；
Jc一偏心修正系数,取倉= 0.8~0.9 ；
Kr 一实验系数，取K=0.32 ~ 0.38 ,比转速较大者取大值；
丑一核主泵扬程
D2 一核主泵叶轮外径，mm ；
B2 一包括盖板的叶轮出口宽度，mm ；
(8)轴向力T
轴向力可由实验测量得到，其满足以下公式:
= k'pgH^Rj - Rk2)
【权利要求】
1.一种叶轮偏心放置平衡径向力的核主泵压水室设计方法，其特征在于，核主泵的主要结构参数为: 压水室基圆直径^
D3 = (1.05-1.15)D2 式中:[)3 一压水室基圆直径，mm ； Q 一叶轮外径,mm ； 压水室进口宽度^3 h3 = (1,6 ~ 2.0)i?2 式中:?一压水室进口宽度，謹； b2 一叶轮出口宽度，mm; (3)压水室截面形状
【文档编号】F04D29/22GK103912520SQ201310744628
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】王秀礼, 陈宗良, 付强 申请人:江苏大学