Насосы / Лекции / Лекция 2

Лекция 2 Назначение насосов в тепловых схемах АЭС

Насосные агрегаты, обеспечивающие нормальный пуск, длительную эксплуатацию, плановый и аварийный останов энергоблока, принято называть основными насосами АЭС.

К конструкциям этих насосов предъявляется ряд дополнительных требований:

-обеспечивать надежность и долговечность при заданных энергетических и кавитационных характеристиках;

-- обеспечивать полную герметичность неподвижных стыков и минимальные протечки через уплотнения вала

-сохранять удовлетворительное вибрационное состояние при всех режимах работы;

-обеспечивать свободное температурное расширение отдельных узлов и деталей без нарушения их взаимной центровки;

-обладать минимальным количеством деталей при обеспечении их быстрой замены, т. е. обладать высокой ремонтопригодностью;

-быть удобными в монтаже, демонтаже и обслуживании;

-обеспечивать периодический контроль качества металла корпусных деталей в процессе эксплуатации;

-материалы проточной части должны быть стойкими в радиоактивных жидкостях и допускать дезактивацию щелочными и кислотными растворами;

-обеспечивать высокую степень автоматизации и дистанционного управления;

-обеспечивать безопасную эксплуатацию при всех режимах работы

Насос предназначен для преобразования механической энергии привода в энергию перекачиваемой жидкости.

Насос и приводной двигатель, соединенные между собой муфтой, представляют собой

двигателем

устанавливается

гидравлическая муфта с мультипликатором,

обеспечивающая плавное регулирование частоты вращения вала

Проточные части насосов предназначены для преобразования механической энергии в энергию перекачиваемой жидкости таким образом, чтобы гидравлические потери, радиальные и осевые силы, подпор на входе в насос и пульсации давления были минимальными. В состав проточных частей входят подводы,

рабочие колеса и отводящие устройства.

Подводы предназначены для создания перед рабочим колесом первой ступени равномерного и осесимметричного поля скоростей жидкости. Подводы выполняются в виде конфузорного осевого патрубка, изогнутого колена, кольцевой или полуспиральной камеры.

Рабочие колеса предназначены для увеличения энергии жидкости. Кроме того, рабочие колеса первой ступени, например, должны обладать высокой всасывающей способностью. Рабочие колеса выполняются центробежными с односторонним или двусторонним входом, диагональными и осевыми.

Отводящие устройства преобразуют кинетическую энергию потока жидкости, выходящего из колеса, в потенциальную энергию давления. В многоступенчатых насосах отводящие устройства выполняют функции подводов к последующим рабочим колесам; в основном, именно они определяют конструкцию проточной части и насоса в целом. В качестве отводящих устройств применяются спиральные двухзавитковые улитки, направляющие (выправляющие) аппараты, запрессованные в секции, и составные отводы, включающие направляющие аппараты и кольцевые камеры различных форм.

Между неподвижными элементами и вращающимися рабочими колесами проточных частей устанавливаются передние и задние щелевые уплотнения, предназначенные для уменьшения внутренних перетоков. Разгрузочные устройства предназначены для уравновешивания осевой силы. В многоступенчатых насосах с односторонним расположением рабочих колес осевое усилие уравновешивается с помощью гидравлической пяты или разгрузочного поршня.

Назначение концевых уплотнений – уменьшение внешних протечек по валу насоса. В насосах АЭС применяются сальниковые, щелевые, плавающие, торцовые механические и гидростатические уплотнения.

Опоры ротора воспринимают радиальные и осевые силы. В насосах АЭС применяются радиальные подшипники скольжения, смазывающиеся маслом или водой, и радиальные подшипники качения. Упорные подшипники, воспринимающие осевые силы, выполняются в виде сегментных гидродинамических подшипников скольжения или упорных шарикоподшипников.

Применение насосов в двухконтурной схеме АЭС с реактором ВВР-1000

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

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 нагреватели;

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

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

Конструкция насосов АЭС