一种单轴立式液下泵的制作方法

本发明涉及一种单轴立式液下泵，该泵可应用于池式钠冷堆、池式铅基堆，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。其中需要应用机械泵输送液态金属。池式堆的主泵结构为立式泵。常见的立式泵包含轴封泵、磁力驱动泵以及屏蔽泵等。其中，轴封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。

在池式堆中，主循环泵为长轴液下式，常见的立式液下泵主要结构包括水力部件、转子、泵壳、轴封、联轴器、电机以及一些冷却、润滑等辅助系统等。但是，在一些空间受限的应用场合，需要对主泵的结构进行优化，缩短轴向的尺寸。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种运行可靠、无泄漏、结构紧凑，可大大的缩短轴向的尺寸的单轴立式液下泵。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种单轴立式液下泵，包括电机和泵体，所述泵体包括泵壳、泵轴和水力部件，所述电机固定在泵壳的顶部，所述泵轴位于泵壳内，所述水力部件固定在泵轴上，其特征在于：所述电机和泵体共用所述泵轴，所述泵轴上设有上端支撑部件和下端支撑部件，所述下端支撑部件位于泵轴的液下部分，所述泵壳的上端与泵轴之间设有轴封部件，所述电机为气密型电机，泵内介质受到轴封和电机的两层密封防护，不会泄漏至外界。

进一步地，所述轴封部件位于液位上，轴封部件与下端支撑部件之间的轴上设有热屏蔽。

进一步地，所述电机内设置有强迫换热机构。

进一步地，所述强迫换热机构采用油冷或水冷作为强迫换热介质。

进一步地，所述电机的壳体与泵壳采用静密封连接为一体。

进一步地，所述泵壳的外壁设有固定部件，所述单轴立式液下泵通过固定部件可拆卸安放在池式反应堆的主容器上。

进一步地，所述泵壳上设有进口管路和出口连接管路。进口为径向开放式管路，与主容器内的介质直接联通，出口为轴向出口管路。

进一步地，所述单轴立式液下泵应用在池式反应堆，作为主回路冷却剂循环泵用，所述单轴立式液下泵输送介质为液态铅或液态铅铋或液态钠。

本发明的有益效果体现在：

本发明提出的单轴立式液下泵运行可靠、无泄漏、结构紧凑，同时依然保证泵内部的冷却、密封等正常工作，可以大大的缩短轴向的尺寸，应用在空间受限的小型反应堆中。

附图说明

图1是本发明一实施例的单轴立式液下泵的结构示意图。

图2是本发明一实施例的单轴立式液下泵的在池式堆中的安装示意图。

附图中各部件的标记为：1出口连接管路、2水力部件、3进口管路、4下端支撑部件、5泵轴、6热屏蔽、7固定部件、8轴封部件、9上端支撑部件、10电机、11电机强迫换热机构、12堆内构件管路、13液态冷却剂、14主容器、15覆盖气体、16顶盖。

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，本发明一实施例的单轴立式液下泵，包括电机10和泵体，所述泵体包括泵壳、泵轴5和水力部件2，所述电机10固定在泵壳的顶部，所述泵轴5位于泵壳内，所述水力部件2固定在泵轴5上，所述电机10和泵体共用所述泵轴5，所述泵轴5上设有上端支撑部件9和下端支撑部件4，所述上端支撑部件9为轴向支撑，所述下端支撑部件4为径向支撑，所述泵壳的上端与泵轴5之间设有轴封部件8，所述泵壳上设有进口管路3。

上述结构的单轴立式液下泵为单轴泵，结构紧凑，运行可靠，无泄漏，可以大大的缩短轴向的尺寸，应用在空间受限的小型反应堆中。

在一实施例中，所述下端支撑部件4位于主容器内介质的液位下，这样下端支撑部件4可以直接以泵送介质作为轴承润滑介质。

如图2所示，所述泵安放在一个池式反应堆内。池式反应堆的主容器14内装有高温液态金属冷却剂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16上加工有与所述泵连接法兰。所述泵壳的外壁设有固定部件7，所述泵通过固定部件7安装在主容器14的顶盖16上。所述泵的部分结构处于主容器14内，部分结构位于主容器14外部，其中，下端支撑部件4、水力部件2、以及一部分泵轴5等处于液态金属冷却剂13液位下，部分结构如热屏蔽6处于覆盖气体15中，轴封部件8是隔离泵内部与外部的屏障，上端支撑部件9和电机10处于主容器14外；泵的进口管路3为开放式径向入口，主容器14内的冷却剂13可以直接进入泵内，泵壳的底部设有轴向出口连接管路1，泵的出口连接管路1与堆内构件的管路12连接。

在一实施例中，为了使电机10的结构更紧凑，增大电机10的功率密度，取消常规电机使用的换热效率较低的风冷系统，在电机10内设置强迫换热机构11，设计电机为气密型电机。作为优选，采用油冷或水冷作为电机10的强迫换热介质。

主容器14内的冷却剂13温度很高，且覆盖气体中包含大量放射性物质，本发明设计了轴封部件8。作为轴封8的第二层防护，将电机10的壳体与泵壳做成一个整体，用静密封连接为一体。在轴封失效的场合，用气密型的电机10的罩进行临时性防护，泵内的放射性物质限定在电机10壳体和泵壳内部，不外泄。

泵轴上安装有轴封部件8，轴封部件8位于液位上，轴封部件8两侧的介质分别为堆内覆盖气体和大气。作为优选，可采用两级干气密封，且为静压密封。作为优选，轴封部件8还可以选择干气密封与其他密封的组合密封方式。

由于主容器内的冷却剂温度很高，为了保护轴封部件8，在一实施例中，本发明在轴封部件8前设置了热屏蔽6。

作为优选结构，泵壳与出口连接管路1、泵与顶盖16、泵与堆内构件管路12之间的连接为可拆卸连接，当对所述泵进行维护，在拆装泵体时，泵轴5及泵轴5上安装的部件可以从顶盖16上一体化抽出，而无需打开顶盖16。

以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围。凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种单轴立式液下泵，包括电机和泵体，所述泵体包括泵壳、泵轴和水力部件，所述电机固定在泵壳的顶部，所述泵轴位于泵壳内，所述水力部件固定在泵轴上，所述电机和泵体共用所述泵轴，所述泵轴上设有上端支撑部件和下端支撑部件，所述下端支撑部件位于泵轴的液下部分，所述泵壳的上端与泵轴之间设有轴封部件，所述电机为气密型电机，泵内介质受到轴封和电机的两层密封防护，不会泄漏至外界。本发明提出的单轴立式液下泵运行可靠、无泄漏、结构紧凑，同时依然保证泵内部的冷却、密封等正常工作，可以大大的缩短轴向的尺寸，应用在空间受限的小型反应堆中。

技术研发人员：宋勇;马旭丹;吴庆生;金鸣;黄群英
受保护的技术使用者：中科瑞华原子能源技术有限公司
技术研发日：2017.05.09
技术公布日：2017.07.07