一種具有非能動停車密封裝置的核主泵三級機(jī)械密封裝置制造方法
【專利摘要】一種具有非能動停車密封裝置的核主泵三級機(jī)械密封裝置，非能動停車密封位于第一級機(jī)械密封下方或第一、二級機(jī)械密封之間，或第二、三級密封之間，所述的非能動密封組件包括移動環(huán)、固定在移動環(huán)上的靜密封和固定環(huán)，非能動停車密封組件和帶有靜密封作用面的內(nèi)腔體相對安裝，組成了非能動停車密封系統(tǒng)，其密封功能是通過非能動停車密封組件和內(nèi)腔體之間的靜密封實(shí)現(xiàn)，當(dāng)核電站出現(xiàn)SBO工況導(dǎo)致冷卻劑主泵停轉(zhuǎn)，或主泵各級機(jī)械密封失效，含有放射性的高溫、高壓冷卻劑沿主泵軸軸向流出時(shí)，非能動停車密封通過高溫或高壓驅(qū)動下自動作動，防止反應(yīng)堆冷卻劑泄漏，減小了核泄漏可能造成的環(huán)境污染，為處理緊急情況爭取了時(shí)間。
【專利說明】一種具有非能動停車密封裝置的核主泵三級機(jī)械密封裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及核主泵機(jī)械密封系統(tǒng)，特別涉及一種具有非能動停車密封裝置的核主泵三級機(jī)械密封裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]反應(yīng)堆冷卻劑泵(即核主泵)機(jī)械密封裝置是反應(yīng)堆冷卻劑泵中的核心組成部分，直接影響核主泵運(yùn)行的安全性與可靠性。如果密封發(fā)生泄漏，不僅帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且會對環(huán)境造成嚴(yán)重輻射污染。目前，核主泵是我國核電站中唯一沒有實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化設(shè)計(jì)的設(shè)備，其制造市場也長期被歐美日等發(fā)達(dá)國家壟斷。目前被廣泛采用的核主泵用機(jī)械密封裝置一般為三級機(jī)械密封，可以分為兩大類，一種是流體靜壓式，其結(jié)構(gòu)為第一級采用流體靜壓式，第二、三級采用接觸式機(jī)械密封結(jié)構(gòu)；另一種是流體動壓式，其結(jié)構(gòu)為三級均采用相同結(jié)構(gòu)的流體動壓式機(jī)械密封。以上兩種機(jī)械密封形式在電力系統(tǒng)失效(SBO)工況下，三級密封均會失效，無法阻止反應(yīng)堆放射性冷卻劑的泄漏。在已公開的技術(shù)中提出了利用停車密封來防止核主泵停機(jī)或三級機(jī)械密封失效時(shí)冷卻劑泄漏的方案(見中國專利CN103269030A)。但這一技術(shù)仍存在不足，不能在SBO工況下提供核主泵的可靠密封。在2011年發(fā)生的福島核電站事故中，發(fā)生反應(yīng)堆停堆的同時(shí)由于爆炸導(dǎo)致供電系統(tǒng)失效，出現(xiàn)SBO工況，由電力驅(qū)動的輔助安全系統(tǒng)不能及時(shí)作用，導(dǎo)致了放射性物質(zhì)泄漏?？梢娔壳暗姆磻?yīng)堆冷卻劑泵機(jī)械密封系統(tǒng)仍存在一定安全隱患，需要設(shè)計(jì)一種具有非能動停車密封裝置的新的核主泵三級機(jī)械密封系統(tǒng)，使核主泵能在SBO工況下提供可靠密封，保證帶有放射性的冷卻劑不外泄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是提供一種具有非能動停車密封裝置的核主泵三級機(jī)械密封裝置，在電力系統(tǒng)失效(SB0)工況下提供可靠密封，保證帶有放射性的冷卻劑不外泄。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:
[0005]一種具有非能動停車密封裝置的核主泵三級機(jī)械密封裝置，包括主軸1、第一級機(jī)械密封組件2、第二級機(jī)械密封組件5、第三級機(jī)械密封組件6及非能動密封組件4，第一級機(jī)械密封、第二級機(jī)械密封、第三級機(jī)械密封串聯(lián)，非能動密封組件4布置在第一級機(jī)械密封下方的位置A或第一、二級機(jī)械密封之間的位置B或第二、三級機(jī)械密封之間位置C。
[0006]所述的非能動密封組件4包括移動環(huán)4-2、固定在移動環(huán)4-2上的靜密封4_1和固定環(huán)4-3，非能動停車密封組件4和帶有靜密封作用面的內(nèi)腔體3相對安裝，組成了非能動停車密封系統(tǒng)，其密封功能是通過非能動停車密封組件4和內(nèi)腔體3之間的靜密封4-1實(shí)現(xiàn)。
[0007]所述三級機(jī)械密封系統(tǒng)不局限于特定的設(shè)計(jì)方案，包括所有運(yùn)用流體靜壓、流體動壓及流體動壓和靜壓組合的流體機(jī)械密封串聯(lián)而成的核主泵軸封系統(tǒng)。[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0009]本實(shí)用新型采用了不需要外加能量驅(qū)動的非能動密封裝置作為核主泵三級機(jī)械密封系統(tǒng)的安全裝置。在SBO工況下，非能動密封裝置能在不需要外界供能，不需要外界控制的情況下自動啟動，起到停車密封的作用，避免放射性冷卻劑的泄漏，提供可靠密封。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]附圖是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做詳細(xì)描述。
[0012]參見附圖，一種具有非能動停車密封裝置的核主泵三級機(jī)械密封裝置，包括主軸
1、第一級機(jī)械密封組件2、第二級機(jī)械密封組件5、第三級機(jī)械密封組件6及非能動密封組件4，第一級機(jī)械密封、第二級機(jī)械密封、第三級機(jī)械密封串聯(lián)，非能動密封組件4布置在第一級機(jī)械密封下方的位置A，或第一、二級機(jī)械密封之間的位置B，或第二、三級機(jī)械密封之間位置C。
[0013]以位置B為例，所述的非能動密封組件4包括移動環(huán)4-2、固定在移動環(huán)4-2上的靜密封4-1和固定環(huán)4-3，非能動停車密封組件4和帶有靜密封作用面的內(nèi)腔體3相對安裝，組成了非能動停車密封系統(tǒng)，其密封功能是通過非能動停車密封組件4和內(nèi)腔體3之間的靜密封4-1實(shí)現(xiàn)。
[0014]所述三級機(jī)械密封系統(tǒng)不局限于特定的設(shè)計(jì)方案，包括所有運(yùn)用流體靜壓、流體動壓及流體動壓和靜壓組合的流體機(jī)械密封串聯(lián)而成的核主泵軸封系統(tǒng)。
[0015]本實(shí)用新型的工作原理為:
[0016]當(dāng)反應(yīng)堆核主泵處于SBO工況時(shí)，冷卻劑泵失效，高溫、高壓冷卻劑沿著泵軸軸向流出，此時(shí)非能動停車密封周圍環(huán)境溫度快速升高，腔內(nèi)壓力大于大氣壓。當(dāng)機(jī)械密封失效，或主軸I停轉(zhuǎn)時(shí)，非能動密封組件4中的移動環(huán)4-2在由主軸下方流入的冷卻劑高溫或高壓驅(qū)動下，使其與固定環(huán)4-3沿軸向產(chǎn)生相對運(yùn)動，從而使靜密封4-1與內(nèi)腔體3的靜密封面貼合，形成停車密封，保證帶有放射性的冷卻劑不外泄，為處理SBO工況爭取了時(shí)間。
[0017]本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對實(shí)用新型構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思能夠想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.一種具有非能動停車密封裝置的核主泵三級機(jī)械密封裝置，包括主軸(I)、第一級機(jī)械密封組件(2)、第二級機(jī)械密封組件(5)、第三級機(jī)械密封組件(6)及非能動密封組件(4)，其特征在于:第一級機(jī)械密封、第二級機(jī)械密封、第三級機(jī)械密封串聯(lián)，非能動密封組件(4)布置在第一級機(jī)械密封下方的位置A或第一、二級機(jī)械密封之間的位置B，或第二、三級機(jī)械密封之間位置C ； 所述的非能動密封組件(4)包括移動環(huán)(4-2)、固定在移動環(huán)(4-2)上的靜密封(4-1)和固定環(huán)(4-3)，非能動停車密封組件(4)和帶有靜密封作用面的內(nèi)腔體(3)相對安裝，組成了非能動停車密封系統(tǒng)，其密封功能是通過非能動停車密封組件⑷和內(nèi)腔體⑶之間的靜密封(4-1)實(shí)現(xiàn)。
【文檔編號】F04D29/10GK203783954SQ201420076740
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】劉瑩, 高志, 丁澤, 黃偉峰, 劉向鋒, 李永健, 王子羲, 王玉明, 李鯤, 張 杰 申請人:清華大學(xué)