核二级高压安全注射泵轴向力平衡的试验研究.pdf

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1、10FLUIDMACHINERYVo1．39，No．8，2011文章编号：1005—0329(2011)一0010—04核二级高压安全注射泵轴向力平衡的试验研究张兴，卢熙宁。尚佳成，陆春虎(上海凯泉泵业(集团)有限公司，上海201804)摘要：通过理论计算的方法得到高压安全注射泵在设计点的轴向力，用轴向力测定装置实时测量泵组启动瞬态及不同运行工况下轴向力的数值，获得了高压安全注射泵启停轴向力特性和变流量轴向力特性，用以验证轴向力的计算结果，并为高压安全注射泵推力轴承系统的设计提供第一手数据，以确保轴向力平衡机构安全可靠运行。关键词：轴向力测定；轴

2、向力平衡；理论计算；设计验证中国分类号：TH3文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2011．08．003ExperimentalStudyontheBalanceofAxialForceforNuclearSafetyClass2High——pressureSafetyInjectionPumpZHANGXing，LUXi—ning，SHANGJia-cheng，LUChun—hu(ShanghaiKaiquanPump(Group)Co．，Ltd．，Shanghai201804，China)Abstract：

3、ObtaintheaxialforceofHigh—pressureSafetyInjectionPumpatdesignpointbytheoreticalcalculation，thentakerealtimemeasurementforaxialforcevalueofthepumpunitatbothstarttransientstateanddifferentoperatingconditionsthroughaxialforcemeasuringdevicetoacquireaxialforcecharacteristicsatsta

4、rt—stopandvariablecapacityofHigh—pressureSafetyIn·jectionPump，SOastoverifyaxialforceresultsandprovidethefirst—handdataforengineeringapplications，toensuresafeandreliableoperationforthebalancestructureofaxialforce．Keywords：measurementforaxialforce；thebalanceofaxialforce；theoret

5、icalcalculation；designverification1引言求，除了承压部件的设计必须满足相关规范并须通过抗震分析、水压试验和抗震试验以外，还必须高压安全注射泵机组是压水堆核电厂核岛一对泵内各种受力进行分析、计算和测定。其中，轴回路安全注射系统中的主要设备之一，其功用为：向力无疑是对泵组的可靠运行至关重要的一项力当反应堆冷却剂系统发生中小破口失水事故或蒸学指标，其理论计算及试验测定是轴向力平衡机汽管道破裂事故时，高压安全注射泵投入运行，向构设计流程中的重要环节。反应堆内注水，维持堆芯冷却，降低反应堆的反应性。2轴向力计算高压安全注射

6、泵为卧式多级双筒体离心泵，共11级叶轮(首级加10级次级叶轮)同方向布多级离心泵轴向力的计算有一套完整的计算置，采用平衡鼓结构平衡轴向力，残余轴向力由推理论及方法，也有一些其它计算理论与方法。力轴承承担。以下用3种计算方法对高压安全注射泵的轴高压安全注射泵属于核安全二级泵，其设计向力进行计算。高压安全注射泵叶轮尺寸参数如使用寿命为40年，为满足其设计使用寿命的要表1所示。收稿日期：2011—06—202011年第39卷第8期流体机械表1高压安全注射泵叶轮尺寸参数5147．4N，次级叶轮轴向力F=4500N，总的轴向参数数值力为F=49144．5N

7、。叶轮外径263(4)残余轴向力首级叶轮密封环直径(in)135残余轴向力为经过平衡鼓平衡后的轴向力，次级叶轮密封环直径(mm)l20一般认为，平衡鼓能平衡80％～90％的轴向力，叶轮轮毂直径(mm)75并据此计算平衡鼓的尺寸。考虑安全余量，我们设计点总扬程(m)6l6按照83％的平衡能力计算平衡鼓尺寸，故按上述泵单级扬程(m)563种总轴向力计算方法所得出的残余轴向力分别泵转速(r／min)2960为：4155．4N，7230．4N，8354．6N。从上面3种计算方法所得出的残余轴向力(1)按文献[1]轴向力计算公式计算为：看，其值相差较大，很

8、难确定哪一个更接近真实的(【一2()]结果。残余轴向力将最终作用于推力轴承上，其结果直接影响到推力轴承的选型以及润滑油系统经计算，首级叶