Насосы / ПОСОБИЕ Насосы АЭС

11

КН

Рис. 1.1. Принципиальная тепловая схема двухконтурной АЭС с водо-водяным реактором типа ВВЭР (приведенные цифры относятся к ВВЭР-1000)

Рис. 1.2. Элемент двухконтурной тепловой схемы АЭС и используемые насосы:

1 – реактор ВВР-1000; 2 – ГЦН; 3 – главные запорные задвижки; 4 – парогенератор; 5 – паровой компенсатор давления; 6 – электрические нагревате-

ли; 7 – барботёр; 8 – гидроаккумулятор; 9 - насос низкого давления; 10 – насос высокого давления; 11 – подпиточный насос; 12, 13 – баки запаса воды и раствора борной кислоты;14 – питательный насос; 15 – паропровод свежего пара на турбину

1.2.Применение насосов в одноконтурной схеме АЭС

среактором РБМК-1000

На рисунке 1.3 приведена принципиальная тепловая схема одноконтурной АЭС с реактором РБМК-1000 и расположение главного циркуляционного насоса (ГЦН) и питательного насоса (ПН) в тепловой схеме. Несколько большая группа насосов показана на рис.1.4. Кроме ГЦН и ПН здесь приведены насосы пуска, насосы расхолаживания и другие насосы.

12

13

Рис. 1.3. Принципиальная тепловая схема одноконтурной АЭС с канальным реактором РБМК (приведенные цифры относятся к РБМК-1000)

Рис.1.4. Элемент одноконтурной тепловой схемы АЭС и используемые насосы:

1 – технологические каналы; 2 – реактор; 3 – сепаратор; 4 – питательный насос; 5 – ГЦН (6 шт.);6 – запорные задвижки; 7 – обратные клапаны; 8 – насосы пуска; 9 – насосы расхолаживания; 10 – барботёр; 11 – насосы; 12 – теплообменник

2.КОНСТРУКЦИЯ НАСОСОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ НА АЭС

Вэтом разделе рассмотрена конструкция основных центробежных насосов АЭС: питательных насосов, главных циркуляционных насосов и конденсатных насосов. На примере конструкций этих насосов рассмотрены способы компенсации осевого усилия, действующего на ротор насоса, защитаоткавитацииколеснасоса,способыповышениянапораиКПДнасоса.

2.1. Питательные насосы

Питательные насосы предназначены для подачи деаэрированной воды из деаэраторов в барабаны-сепараторы на АЭС с реакторами РБМК и в парогенераторы на АЭС с реакторами ВВЭР. Питательные насосы изготавливаются как двухкорпусными, так и однокорпусными секционными. В качестве привода насосов используются электродвигатели и паровые турбины.

На рисунке 2.1 представлена конструкция питательного насосного агрегата ПЭА 850-65 двухконтурной АЭС с реактором ВВЭР-440. Ротор электродвигателя 1 соединяется с ротором насоса 4 зубчатой муфтой 2. Агрегат комплектуется индивидуальной маслоустановкой 8, обратным клапаном 5, дросселирующим устройством 7 линии рециркуляции 6 и защитной сеткой 3 на входном патрубке насоса. Агрегат монтируется на раме 9, устанавливается на железобетонный фундамент 11 и крепится к нему анкерными болтами 10. Насос однокорпусный, секционный, четырехступенчатый (рис. 2.2).

14

15

Рис. 2.1. Питательный насосный агрегат ПЭА 850-65 АЭС с реактором ВВЭР-440

Многоступенчатая конструкция насоса позволяет получить большой напор при размерах колес, отвечающих условиям прочности. Площадь сечения колеса первой ступени 6 на входе больше, чем в остальных колесах. Это позволяет повысить давление на входе в колесо за счет снижения скорости потока. Повышение давления жидкости на входе в свою очередь снижает возможность появления кавитации на колесе. Для этой же цели перед первым центробежным колесом ставят осевое колесо 5.

Рабочие колеса 9 посажены на вал 1 по скользящей посадке, направляющие аппараты 7 запрессованы в секции 8, которые вместе с крышками 4,10 стянуты шпильками 11. Осевые силы уравновешивает гидравлическая пята 12. Концевые сальниковые уплотнения 2 охлаждаются водой, которая омывает ребристую поверхность корпуса 13, расположенного в камере 3.

Гидродинамические подшипники скольжения 14 смазываются принудительно от индивидуальной маслоустановки. Осевые смещения ротора ограничивает упорный шарикоподшипник 15. Крепление насоса к плите не препятствует перемещению корпуса в сторону нагнетания за счет температурных удлинений.

На двухконтурных АЭС с реактором ВВЭР-1000 применяются турбопитательные насосные агрегаты ПТА 3750-75 (рис. 2.3). В состав агрегата входят приводная паровая турбина 4, редуктор 3, бустерный насос 1, главный насос 5. Валы насосов, редуктора и приводной турбины соединяются зубчатыми муфтами 2. Агрегат устанавливается на специальном колонном фундаменте 6, под которым расположено вспомогательное оборудование.

Бустерный насос (рис. 2.4) имеет колесо 4 с щелевым уплотнением 5 двустороннего входа и двухзавитковый спиральный отвод 3, расположенный в корпусе 9 и крышке 2. Двусторонний вход жидкости позволяет компенсировать осевые силы, действующие на колесо насоса.

Корпус насоса имеет горизонтальный разъем, который уплотняется паронитовой прокладкой. К концевым уплотнениям 7 щелевого типа подводится и организованно отводится запирающая холодная вода от конденсатных насосов. Радиальные 8 и осевые 1 опоры ротора 6 насоса – гидродинамические подшипники скольжения с принудительной смазкой от общестанционной системы.

Главный насос этого агрегата (рис. 2.5) двухкорпусный, трехступенчатый. Проточная часть насоса состоит из подвода 5, рабочих колес 6 и направляющих аппаратов 7, закрепленных в секциях 8. Рабочие колеса

17

надеты на вал 1 по скользящей посадке. Ротор 10 насоса с секциями и направляющими аппаратами образует внутренний корпус. Входной 16 и напорный 15 патрубки наружного корпуса 9 направлены вниз. К торцовым поверхностям наружного корпуса крепятся входная 3 и напорная 13 крышки.

Разгрузочное устройство – гидравлический поршень 12, остаточные осевые усилия воспринимаются двусторонним упорным подшипником 14 с самоустанавливающимися вкладышами. К концевым уплотнениям вала щелевого типа 4 подводится и организованно отводится запирающая холодная вода от конденсатных насосов.

Радиальные 2 и упорный подшипники скольжения имеют принудительную смазку от общестанционной маслосистемы. Щелевые уплотнения 11 имеют ступенчатую форму.

На одноконтурных АЭС с реактором РБМК-1500 применяются питательные электронасосные агрегаты ПЭА 1650-80 (рис. 2.6). Агрегат комплектуется индивидуальной маслоустановкой, дросселирующим устройством линии рециркуляции, обратным клапаном и защитной сеткой на входе в насос.

Насос этого агрегата двухкорпусный, четырехступенчатый (рис. 2.7). Проточная часть состоит из подвода 3, расположенного в крышке 4 первой ступени 6 с предвключенным осевым колесом 5 и рабочим колесом 7 с щелевым уплотнением 9, промежуточных рабочих колес 10, посаженных на вал 1 по скользящей посадке, направляющих аппаратов 8. Осевые силы воспринимаются поршнем 11 и двусторонним упорным гидродинамическим подшипником 13.

Смазка радиальных 2 и упорного подшипников – принудительная от индивидуальной маслоустановки. Вал уплотняется механическими торцовыми уплотнениями 12, охлаждающая вода к которым подводится от внешней автономной системы.

Контроль осевого положения ротора насоса осуществляется датчиком сдвига 14.

Питательный электронасосный агрегат ПЭА 1650-75 (рис. 2.8) и насос (рис. 2.9) одноконтурных АЭС с реактором РБМК-1000 по конструкции и объему поставки комплектующего оборудования аналогичны питательному электронасосному агрегату и насосу ПЭА 850-65 (рис. 2.1 и 2.2).

18

19

Рис. 2.3. Турбопитательный насосный агрегат ПТА 3750-75 АЭС с реактором ВВЭР-1000

02

Рис. 2.4. Бустерный насос ПТА 3750-75 турбопитательного насосного агрегата