一种池式反应堆用立式泵的制造方法与工艺

本发明涉及一种池式反应堆用立式泵，该循环主泵可应用与池式钠冷堆、池式铅基堆以及其它池式反应堆，作为主回路冷却剂循环的驱动设备。

背景技术：
第四代先进反应堆中，钠冷堆和铅基堆均为池式反应堆。池式反应堆内的冷却剂循环需要泵提供驱动力。池式反应堆主泵输送的介质是液态钠、铅及铅合金等液态金属。机械泵由于其结构和工艺比较成熟、可靠性高，具有非常广泛的应用，也可以应用与池式反应堆中。在液态金属冷却池式反应堆中，一回路为池式循环，核燃料和主泵、主换热器等关键设备均安放在主容器内，一回路冷却剂的循环过程发生在主容器内。在反应堆运行的不同工况和不同阶段，冷却剂的温度是不同的。即主循环泵所处的外部环境温度不同，因此要求主循环泵的设计能够尽量减小热膨胀产生的热应力。对于一些液态重金属池式反应堆，需要对主容器内所有的冷却剂进行化学成分控制，因此主容器内不得存在流动死区。对于普通的立式液下水泵，并未考虑温度变化和泵内、尤其是浸泡在液下非水力部件处的壳体部分所包含的输送介质的流动性问题。

技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够避免输送的冷却剂出现流动死区的池式反应堆用立式泵。为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种池式反应堆用立式泵，包括泵轴、立式泵壳、水力部件、动力输入部件以及循环部件；所述泵轴设置在所述立式泵壳内，所述泵轴的上端伸出所述立式泵壳与所述动力输入部件连接，所述泵轴的下端伸出所述立式泵壳与所述水力部件连接；所述循环部件设置在所述泵轴上的液下部分，用于在泵轴转动时产生向上或向下的流动力，所述立式泵壳上相应所述循环部件的位置处开有两个以上的连通孔，所述两个以上的连通孔中的至少两个连通孔位于不同高度。进一步地，所述循环部件为安装在所述泵轴上的轴套，轴套上设有螺旋结构或螺纹叶片。进一步地，所述循环部件为设置在所述泵轴上的微型叶片。进一步地，所述立式泵壳的顶部设置有支撑部件，所述泵轴穿过所述支撑部件。进一步地，所述立式泵壳的上端外壁设置有固定部件，所述池式反应堆用立式泵通过固定部件安放在池式反应堆的主容器上。进一步地，所述立式泵壳的上端内壁与所述泵轴之间通过轴封部件实现密封。进一步地，所述循环部件及其配套的两个以上的连通孔可以是一组或多组。进一步地，所述水力部件上连接有轴向方向的出口管路和径向方向的进口管路。进一步地，所述出口管路的自由端端面上开有至少一个凹槽，在与所述出口管路相配合的堆内构件管路上开有至少一个凸台。进一步地，所述出口管路是轴向出口，并和堆内构件管路以具有迷宫结构的平面或锥面形成弹性密封。本发明的有益效果体现在：本发明池式反应堆用立式泵通过在泵轴上安装循环部件，可使泵壳内的冷却剂与外部流动连通，避免泵壳内的冷却剂出现流动死区。本发明池式反应堆用立式泵主要应用于钠冷堆、铅基堆等池式反应堆，作为冷却剂驱动的主循环泵，能够提供足够的压头，而且结构紧凑，运行稳定、可靠性高。本发明池式反应堆用立式泵为立式液下式，整体通过固定部件安放在池式反应堆的主容器上，维修、拆装方便。本发明池式反应堆用立式泵与堆内构件管路的配合结构设计考虑不同运行温度下的热变形量，能够使泵壳等在轴向一定范围内自由移动，减缓热胀冷缩带来的热应力。本发明池式反应堆用立式泵与反应堆其他结构部件的连接方式简单，可在不拆除泵内零件的条件下将泵整体移除。附图说明图1是本发明的结构示意图。图2是本发明在池式反应堆一主容器内的安装位置示意图。图3是本发明中的出口管路在池内温度较低时和堆内构件的相对位置示意图。图4是本发明中的出口管路在池内温度较高时和堆内构件的相对位置示意图。图5是本发明中的出口管路和堆内构件上具有多组凸台与凹槽配合结构的示意图。图6是本发明中的循环部件的一种结构形式以及冷却剂的流动方向示意图。图7是本发明中的循环部件的一种结构形式示意图。图8是本发明中的循环部件的第三种结构形式示意图。图9是本发明另一实施例的结构示意图。附图中各部件的标记为：1出口管路、2进口管路、3水力部件、4泵轴、5立式泵壳、6循环部件、7连通孔、8固定部件、9轴封部件、10支撑部件、11动力输入部件、12堆内构件管路、13冷却剂、14主容器、15.覆盖气体、16法兰、螺纹结构6-1、螺纹叶片结构6-2、微型叶片结构6-3、1-1凹槽、12-1凸台。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步描述：参见图1，本发明池式反应堆用立式泵，包括泵轴4、立式泵壳5、水力部件3、动力输入部件11以及循环部件6；所述泵轴4设置在所述立式泵壳5内，所述泵轴4的上端伸出所述立式泵壳5与所述动力输入部件11连接，所述泵轴4的下端伸出所述立式泵壳5与所述水力部件3连接，所述水力部件3上连接有出口管路1和进口管路2，所述立式泵壳5的上端内壁与所述泵轴4之间通过轴封部件9实现密封；所述循环部件6设置在所述泵轴4的液下部分，用于在泵轴4转动时产生向上或向下的流动力，所述立式泵壳5上相应所述循环部件6的位置处开有两个以上的连通孔7，所述两个以上的连通孔7中的至少两个连通孔7位于不同高度。如图2所示，本发明泵安放在一个池式反应堆内，池式反应堆的主容器14内装有液态金属冷却剂13，在主容器14内部上部空间填充有一部分覆盖气体15。在主容器14的顶盖上加工有用于与本发明泵连接的法兰16，本发明泵的立式泵壳5的上端外壁设置有固定部件8，可以是径向伸出的凸缘，本发明泵通过固定部件8与连接法兰16的连接安装在主容器14上，在安装、维...