泵与阀门-泵

泵与阀门-泵第六章GNPS典型离心泵6.1GNPS给水泵（FeedwaterPump）一、给水泵的功能•核电站二回路给水泵将二回路除氧器内的凝结水升压并送至蒸汽发生器•一套给水泵装置含有–一台增压泵–一台压力级泵这两台泵都是离心泵，由同一台原动机带动。•根据原动机形式，有–汽动给水泵：由汽轮机带动，–电动给水泵：由电动机带动。•大亚湾核电站的每一台汽轮发电机组都设置三套（其中有一套备用）各自承担50%负荷的给水泵装置。–其中两套由凝汽式汽轮机驱动，–一套由电动机拖动。–原则上，两台汽动给水泵装置将连续运转，电动给水泵作为备用。二、汽动给水泵装置•汽动给水泵的升压泵：转速1489r/min•压力级泵：–转速5100r/min–扬程840m–流量813.5kg/s•驱动汽轮机：功率7908kW。•每套汽动给水泵装置能承担各种负荷时的流量的50%。给水泵各种负荷时的流量负荷流量扬程（m）kg/sL/s设计包括裕量ABC162717081543181019001717840837890860857910•汽动给水泵与电动给水泵联合•汽动给水泵能适应蒸汽发生器和汽轮发电机负荷发生变化时所施加于给水泵系统的各种运行工况•增压泵设有轴封冷却系统，冷却水取自凝结水泵的出口，轴封出水回至主凝汽器•汽动泵不需另外的暖机系统•增压泵的给水：来自除氧水箱，饱和水•下降管•增压泵位于：压力级泵之前，•跨越管•增压泵和压力级泵组合，提高压头•出口管线•两台凝汽式汽轮机：50%负荷的单缸、单流路、可变速、轴流式、七级叶片•汽轮机进汽系统：双重进汽系统•0.702MPa的抽汽•6.43MPa的新蒸汽–抽汽进口系统–新蒸汽–负荷降至约70%时，能单独依靠抽汽汽源运行。低于70%负荷时，要求供给新蒸汽，补充抽汽的不足。•给水泵汽轮机能够：改变泵的转速，变速调节，调流量–4300r/min和5230r/min。–由一个同步液压机械调速器调节–正常运行时，调速器通过可变的信号油压和调速阀的开度，来调节给水泵汽轮机的进汽流量。–转速低于最低调节转速时，给水泵汽轮机可用启动阀控制，该阀也调节信号油压。•给水泵汽轮机设有盘车装置：在汽轮机启动和停机时，该装置以126r/min的转速盘动汽轮机。三、汽动给水泵的结构水泵增压泵压力级泵驱动汽轮机电动给水泵1.增压泵卧式单级双吸入口筒壳型大亚湾核电站增压泵的性能参数吸水温度167.8℃吸入压力0.972MPa排出压力3.392MPa扬程274.5m额定排量3260m3/h转速1489r/min轴功率2549kW泵效率86%•该泵和压力级泵的主要不同点在于转速较低，以改善其抗汽蚀性能。•用汽轮机带动时是经过减速齿轮箱减速的，减速比为3.424:1。•用电动机带动时则为直接带动。•这些传动所用的联轴器都是膜片式挠性联轴器，因而便于对中。增压泵结构•（1）泵壳–马氏体不锈钢铸造，为双蜗壳型。–进口和出口法兰接管均位于壳体的上半部。进口与垂直面成50º，出口是垂直向上的。泵壳、支承柱和底板的设计，能使泵的对中不受接管载荷或运行参数变化的影响。–泵的支承柱整铸在泵壳中心线的每一侧。泵支承柱内的各横向键和泵壳下面的一个纵向键，布置在底板键台的滑动垫块之间，以保证泵正确对中。–接管载荷通过这些键由泵传递给底板，但仍允许泵自由胀缩，同时保证轴的中心不变。•（2）端盖–材料与泵壳相同。装在泵壳环上，形成一个进入叶轮的平滑的进水流道。–带有支承法兰，在泵中心线的上下形成两个90º的扇形块，从而允许从泵的任何一侧接近轴封填料。–进口和出口通道之间的密封依靠一个滑动的径向密封件，允许在热冲击或冷冲击时由任何部件热胀冷缩所引起的各种移动。•（3）轴–由马氏体不锈钢锻件制造，表面镀铬淬火以使轴颈耐磨。轴的刚性大。–轴的临界转速比最高运行转速高20%以上，并有足够的轴向间隙，允许全范围的热效应而不致有内部碰撞的危险。•（4）叶轮–马氏体不锈钢制成，为双面进水型。–按严格的精度要求加工，并作动平衡试验。–叶轮两侧的密封环（磨损环）直径不同，保证在所有运行工况下，有一个向泵的驱动端的正向推力。–叶轮的轴向定位方式有两种，一侧依靠定位套筒和轴肩，另一侧依靠定位套筒和圆螺母。用双螺母锁紧。–叶轮用过盈配合和键作径向固定。装在叶轮任一侧定位套筒的形状，要保证提供一个平滑的进水流道，以便水流平稳地进入叶轮，有利于改善该泵的抗汽蚀性能。–叶轮两侧的进口设计成不同直径，有联轴器一侧的直径稍大一些，目的是使泵的回转部存留着指向传动端的轴向力。•（5）泵壳密封环–泵壳密封环由马氏体不锈钢锻造，位于端盖内，–在冷冻收缩后装配，并用平头螺钉固定，以防旋转。–密封环和叶轮进口的外圆平面形成密封间隙，阻挡泵内液体从压出室漏向吸入室。•（6）轴封填料–轴两端出口处的泵密封，设有5圈填料，其中3圈在套筒内侧，2圈在套筒外侧。–来自凝结水泵的凝结水，以适当的压力输入套筒，对填料进行润滑冷却，并可减少泵泄漏的热水。通过外面两圈填料漏出的水是污水，应排入废液系统。•（7）冷却夹套–冷却夹套用铸钢制成，–位于轴出口端的轴封填料周围，以防止热量侵入填料，保证轴封填料处的水温不超过100℃。–冷却夹套的冷却水来自常规岛闭式冷却水系统，它通过环形夹套腔回至回流总管。•（8）驱动端轴承和非驱动端轴承–泵轴的两端分别装有向心轴承，轴瓦浇有白色合金。–在非传动端还有推力轴承，推力环的两面都有推力块，所以可承受两个方向的推力。–这些轴承都是压力润滑方式。在推力轴承的润滑油出口处有一孔板，用来控制轴承的供油量。–三个轴承上都装有热电偶，以监测轴承温度。–在每端的轴承体上各装互成90º的两只位移传感器，以监测轴承的振动。2.压力级泵大亚湾核电站压力级泵的性能参数吸水温度167.8℃吸入压力3.352MPa排出压力8.337MPa扬程565.5m额定排量3260m3/h转速5200r/min轴功率5313kW泵效率85%•转速较高，–用汽轮机带动时是直接带动，–用电动机带动时是通过液力耦合器加速的。给水泵的压力级•该泵的主要结构及其材料都与增压泵基本相同，也是圆筒式泵壳，半螺旋形吸入室，双吸式叶轮，这些部件的材料都是不锈钢。泵的支柱以及与底板的联接方式，泵轴的材料，也都和增压泵相同。泵轴的临界转速也是比最高运行转速高20%以上。•该泵的进水接管位于壳体上方，但出水接管是在壳体底部的•该泵是导叶式压出室，所以在叶轮外圆装有导流器，在导流器外周还有蜗形壳体。这样的压出室，除汇集液体外，能更好地进行转能，把一部分动能有效地转化成压能。•该泵有两个不锈钢锻制的密封环，分别装在双吸叶轮两侧进口外周边的端盖内。这两个密封环直径相同，所以叶轮上的轴向力理论上得到自然平衡。但该泵仍装双向推力轴承来承受剩余轴向力。•该泵的轴封机构为两个机械密封，是盒式结构，便于更换。动密封环的材料是烧结碳化硅，静密封环的材料是浸渍锑的石墨。有液体对密封环进行润滑冷却和冲洗，该液体有压送机构（唧水环）保证其循环流动。循环液体经过热交换器被冷却，经过磁过滤器被过滤成为封闭回路。热交换器的冷却水由常规岛闭路冷却水系统提供。另外，在轴封机构和吸入室之间有冷却水套，通入常规岛闭路冷却水系统的低温水进行冷却，以减少泵内热水热量向轴封的传入，把轴封处的温度降至55℃。•泵轴的两端都装有向心轴承。在非传动端还有推力轴承，推力环的两面都有推力块，所以可承受两个方向的推力。这些轴承都采用压力润滑方式。三个轴承上都装有热电偶，以监测轴承温度。在每端的轴承体上各装互成90º的两只位移传感器，以监测轴承的振动。•该泵通过挠性齿轮联轴器被驱动，有压力油进行润滑。联轴器是装在密封的防护罩内的。四、引漏系统•从给水管的止回阀前接出管路，通向除氧器•在给水泵启动或停运过程中，或在低速运转情况下，当蒸汽发生器的给水要求低于整定值时，把泵的部分流量引回到除氧器中，以防给水泵因排量过低而造成损坏•该系统的管路上装有两只独立的引漏阀。这些阀门是气动操作的，压缩空气压力使阀门关闭，阀门靠弹簧力开启。在失去气源时会导致引漏阀开启。•在增压泵和压力级泵之间的连接管路上装有流量测量孔板。引漏阀的开启和关闭由给水泵的流量决定。6.2GNPS循环水泵(CirculatingWaterPump)一、循环水泵的功能•循环水泵就是给冷凝器提供循环冷却水的大流量泵。•1000MW级压水堆核电站的常规岛内，汽轮机满载运行时，凝汽量约为1000kg/s。二、循环水泵的结构英国NEIAllrn公司生产的垂直布置混流式水泥蜗壳水泵•流量22.482m3/s，•压头16.0m，•转速161.2r/min，•效率92%，•电动机功率4500kW。•齿轮减速箱内有水泵推力轴承和径向轴承，•齿轮箱内部和电动机轴承由循环水泵润滑系统进行润滑并冷却。循环水泵的结构转动部分固定部分轴承轴封机构减速齿轮行星减速齿轮三、立式水泥蜗壳型水泵的特点水泵蜗壳与进口通道均为混凝土浇筑水泵蜗壳无腐蚀、无振动，毋需大量维修水泵轴承与海水隔离，用油润滑磨损小，检查温度方便，使用寿命至少十年泵轴在机械密封处装有轴套，不与海水接触，无腐蚀检修方便、简单，无重载，检修时不需要解体与海水接触的金属部件均用不锈钢制作，结构较简单，转速较低，运行可靠性较高6.3GNPS上充泵（ChargingPump）•RCV•布置方式：三台并联•工作方式：正常上充、冷却剂泵密封水注入：一台投入，一台备用，第三台解除供电。高压安注：两泵并联工作一、概述1.泵组组成及说明•卧式多级离心泵•电动机•异径接头/齿轮箱/联轴器(2个)润滑装置•空气油冷却器•底座2.主要功能•RCV上充功能•冷却剂泵密封水注入功能一台投入，一台备用，第三台解除供电从容积控制箱RCV或贮水箱PTR抽吸水•高压安全注入功能：两泵并联工作低压安全注泵从PTR抽吸水,供水给上充泵3.主要性能参数•正常/最高吸水温度46/100℃•最低/最高吸入压强0.5/4.5bar•流量34m3/h，•压头1860m，•功率650kW二、泵结构1、高压室：有旋流分离器2、水力部件：双涡壳-径向平衡两组叶轮相对布置-轴向平衡，双作用推力盘3、泵轴：3个轴承4、轴密封装置：机械接触密封5、潜水轴承：中心静压轴承、筒侧静压轴承6、外止推轴承上充泵中心静压轴承筒侧静压轴承•三、联轴器•四、齿轮箱•五、空气冷却系统•六、启动前的检查第七章离心泵的故障7.1运行故障泵不能启动泵启动后不能供液泵所产生的吸入真空太小，不足以吸上液体泵所产生的吸入真空太大，超过允许值泵的扬程太小，不能满足需要泵能供液但排量不足7.2机械故障•振动和噪音（1）地脚固定螺栓松动（2）联轴器接合不良（3）轴线不正或泵轴弯曲（4）回转部分不平衡（5）轴承磨损，叶轮触及泵壳（6）叶轮局部堵塞或损坏（7）发生汽蚀•轴封泄漏过多、轴封过热（1）轴线不正或泵轴弯曲（2）对填料密封：压盖太紧或太松，填料损坏，泵轴磨损，液封环安装不当、堵塞等（3）对机械密封：动静密封环磨损，橡胶密封圈失效，弹簧损坏，装配不当，润滑、冷却没有达到要求•轴承过热（1）轴线不正或泵轴弯曲（2）润滑不良（3）轴承磨损（4）轴承安装不当7.3GNPS主要离心泵的故障概况一、堆冷却剂泵的故障概况汽蚀，低压启动轴封机构和轴承：轴封水压力轴承润滑、动平衡、轴线对中温度、振动、轴向位移自动检测二、给水泵的故障概况出现反转三、循环水泵的故障概况温度、压力、振动检测报警四、RCV上充泵的故障概况温度报警阻塞报警低油位报警第八章其他类型的泵一轴流泵工作原理：利用高转速叶轮上的叶片对流体做功，使其压能和动能得到升高在轴流泵内，流体经过导流叶片沿泵轴方向流出泵外，流体主要沿与转轴平行的方向流动，即轴向流动轴流泵示意图二活塞泵工作原理：利用活塞在泵缸内作往复运动来吸入低压流体，排除高压流体三齿轮泵工作原理：利用互相啮合的齿轮不断旋转来吸入与排出液体四螺杆泵工作原理：利用互相啮合的螺杆来吸入与排出液体双螺纹的螺杆泵五滑片泵工作原理：利用泵内的偏心转子上的滑片来限制油液的运动，并通过它的作用