本发明专利技术涉及一种高温介质泵抗颗粒渣浆水力装置，出水段与进口盖板固定连接以组成泵腔，叶轮和轴套串联安装固定于轴上以构成置于泵腔内的驱动转子组件，轴套和出水段的中心孔之间形成环形第一间隙，迷宫口环设置于叶轮和进口盖板之间以提供环形第二间隙，进口盖板具有进液口，出水段具有出液口和回液口，高温介质由进液口进入泵腔，流经叶轮后形成主液流、第一泄漏流和第二泄漏流，主液流从出液口排出，第一泄漏流通过环形第一间隙从回液口流出，第二泄漏流通过环形第二间隙回到进液口。根据本发明专利技术的高温介质泵抗颗粒渣浆水力装置，能有效降低高温介质中的颗粒渣浆在泵内的堆积，顺利排出泵外，大大延长泵的使用寿命及运行可靠性。行可靠性。行可靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种高温介质泵抗颗粒渣浆水力装置
[0001]本专利技术涉及水力装置，更具体地涉及一种高温介质泵抗颗粒渣浆水力装置。
技术介绍
[0002]熔盐堆是国际上六个第四代核能系统候选堆型之一，具有中子经济性好、放射性废物少、功率密度高、固有的安全性和防止核扩散等优点。2011年，中国科学院启动战略先导专项之未来先进裂变核能——钍基熔盐核能系统(TMSR)研究。钍基熔盐堆采用高温氟盐作为冷却剂，工作温度达700℃。由于反应堆高温熔盐中实际熔盐成份复杂，经过一段时间允许熔盐中可能含有石墨碎屑、腐蚀产物、析出产物等杂质，它们会形成颗粒、悬浮物，这些随熔盐循环流经堆用主循环泵，容易进入泵间隙导致泵动静划伤，诱发卡轴，在泵低速区容易沉淀堆积，形成渣堆加速金属表面腐蚀，或者颗粒渣浆进入动静面直接导致泵加剧研磨抱死。
技术实现思路
[0003]为了解决上述现有技术中的熔盐中的颗粒渣浆导致泵损伤的问题，本专利技术提供一种高温介质泵抗颗粒渣浆水力装置。
[0004]根据本专利技术的高温介质泵抗颗粒渣浆水力装置，其包括叶轮、轴、轴套、出水段、进口盖板和迷宫口环，其中，出水段与进口盖板固定连接以组成泵腔，叶轮和轴套串联安装固定于轴上以构成置于泵腔内的驱动转子组件，轴套和出水段的中心孔之间形成环形第一间隙，迷宫口环设置于叶轮和进口盖板之间以提供环形第二间隙，进口盖板具有进液口，出水段具有出液口和回液口，高温介质由进液口进入泵腔，流经叶轮后形成主液流、第一泄漏流和第二泄漏流，其中，主液流从出液口排出，第一泄漏流通过环形第一间隙从回液口流出，第二泄漏流通过环形第二间隙回到进液口。
[0005]优选地，出水段的背部设计有锥面引流结构，该锥面引流结构包括锥面和星型凸台，其中，星型凸台从锥面轴向(向上)突出并在周向方向上限定出星型，从而构成为出水段的背部的外圈环以将第一泄漏流局限于锥面。
[0006]优选地，该星型凸台限定多个星形凹陷和位于其间的多个导向段，多个回液口形成在星形凹陷的径向最远端。
[0007]优选地，多个回液口位于一个锥外圆上，多个导向段位于一个锥内圆上，第一泄漏流在锥内圆上借助于导向段的引导流向锥外圆上的回液口。
[0008]优选地，该高温介质泵抗颗粒渣浆水力装置还包括挡流环，其设置于环形第一间隙的出口处，第一泄漏流从挡流环流出。
[0009]优选地，挡流环设置在出水段的锥面引流结构的锥顶位置。
[0010]优选地，挡流环采用双层结构。
[0011]优选地，迷宫口环设置于叶轮和进口盖板的外径配合面上，其包括相互配合以提供环形第二间隙的叶轮口环和盖板口环，其中，叶轮口环固定连接在叶轮上，盖板口环固定
连接在盖板上，叶轮口环具有倒直角梯形迷宫齿结构，盖板口环为柱环面，两者形成液下迷宫结构。
[0012]优选地，环形第一间隙采用倒锥形结构。
[0013]优选地，轴套的背部设计有径向向外伸出的甩肩。
[0014]优选地，叶轮的背部设计有直通型背叶片。
[0015]优选地，该高温介质泵抗颗粒渣浆水力装置还包括锁紧螺母，叶轮和轴套通过锁紧螺母固定于轴上。
[0016]根据本专利技术的高温介质泵抗颗粒渣浆水力装置，能够及时将含杂质颗粒的高温介质顺利排出泵腔，有效避免颗粒渣浆在泵腔内堆积、动静面划伤、磨损及动静干涉卡轴等事故的发生，在含颗粒渣浆环境中大大延长泵的使用寿命和运转可靠性。总之，根据本专利技术的高温介质泵抗颗粒渣浆水力装置，能有效降低高温介质中的颗粒渣浆在泵内的堆积，顺利排出泵外。
附图说明
[0017]图1是根据本专利技术的一个优选实施例的高温介质泵抗颗粒渣浆水力装置的剖面图；
[0018]图2是图1的出水段的俯视图；
[0019]图3是图1的局部放大图，其示出了迷宫口环的具体结构。
具体实施方式
[0020]下面结合附图，给出本专利技术的较佳实施例，并予以详细描述。
[0021]如图1所示，根据本专利技术的一个优选实施例的高温介质泵抗颗粒渣浆水力装置包括叶轮1、轴2、锁紧螺母3、轴套4、出水段5、进口盖板6、挡流环7和迷宫口环8，其中，出水段5与进口盖板6例如通过螺栓固定连接以组成泵腔，叶轮1和轴套4通过锁紧螺母3串联安装固定于轴2上以构成置于泵腔内的驱动转子组件，轴套4和出水段5的中心孔之间形成环形第一间隙，挡流环7设置于环形第一间隙的出口处，迷宫口环8设置于叶轮1和进口盖板6之间以提供环形第二间隙。含颗粒渣浆(也称为杂质颗粒)的高温介质(例如熔盐介质)由进口盖板6的进液口61进入泵腔，流经叶轮1后分成三个部分，其中大部分形成主液流从出水段5的出液口51排出，另一部分形成第一泄漏流(也称为轴向泄漏流或上间隙泄漏流)通过环形第一间隙向上泄漏至出水段5的背部后流出(通过回液口52或挡流环7后流出)，又一部分形成第二泄漏流通过环形第二间隙向下泄漏回进液口61。
[0022]叶轮1的背部设计有直通型背叶片，在控制叶轮1的背部泄漏量的同时将背部的颗粒渣浆排出。具体地，在旋转离心下，该直通型背叶片可以降低第一泄漏流的压力，泄漏流中的大比重颗粒在背叶的作用下，减速分离并甩出，阻止进入环形第一间隙，避免轴套4与出水段5的配合面划伤甚至卡轴。应该理解，这里选择直通型背叶片主要综合考虑颗粒杂质的离心甩出，其适当泄漏量有利于轴套位的排渣。
[0023]轴套4的背部设计有甩肩41，其径向向外伸出，可以将轴向泄漏流及颗粒渣浆流动方向由轴向改变至径向并在离心力下及时甩出，从而通过及时扰动和甩出轴向泄漏流中的颗粒渣浆，来防止杂质颗粒沉淀堆积。
[0024]出水段5与轴套4配合的环面采用倒锥形结构，轴向泄漏流中的颗粒渣浆随泄漏流经此间隙，流速增加，提高颗粒渣浆的排出能力，对于大颗粒渣浆，在倒锥腔中沉淀至下方的叶轮1的背部，由旋转的叶轮1在离心力下甩出，避免颗粒渣浆在间隙中大量沉积。也就是说，出水段5的内孔设计成锥孔，与轴套4构成锥环间隙，小颗粒或渣浆越过背叶片进入锥环间隙，间隙变大流速降低，部分颗粒降速沉淀，再由背叶片甩出，继续向上的杂质随着锥孔的缩小，流速加快，快速分离排出。
[0025]出水段5的背部设计有锥面引流结构，通过中心高周缘低的形式将轴向泄漏流汇聚引流至回液口52排出，避免杂质堆积。具体地，该锥面引流结构包括锥面53和星型凸台54，其中，星型凸台54从锥面53的低处轴向突出并在周向方向上限定出星型，参见图2，星型凸台54构成为出水段5的背部的外圈环以将轴向泄漏流局限于锥面53上。在本实施例中，该星型凸台54包括七个星形凹陷541和位于其间的六个导向段542，七个回液口52形成在星形凹陷541的径向最远端。如图2所示，七个回液口52位于锥外圆上，六个导向段542位于锥内圆上，第一泄漏流从中心向周缘流动，其在锥内圆上借助于导向段542的引导继续流向锥外圆上的回液口52，防止杂质堆积。
[0026]回到图1，挡流环7设置在出水段5的锥面引流结构的锥顶(最高)位置，轴向泄漏流由甩肩41甩出进入挡流环7，向下本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高温介质泵抗颗粒渣浆水力装置，其特征在于，该高温介质泵抗颗粒渣浆水力装置包括叶轮、轴、轴套、出水段、进口盖板和迷宫口环，其中，出水段与进口盖板固定连接以组成泵腔，叶轮和轴套串联安装固定于轴上以构成置于泵腔内的驱动转子组件，轴套和出水段的中心孔之间形成环形第一间隙，迷宫口环设置于叶轮和进口盖板之间以提供环形第二间隙，进口盖板具有进液口，出水段具有出液口和回液口，高温介质由进液口进入泵腔，流经叶轮后形成主液流、第一泄漏流和第二泄漏流，其中，主液流从出液口排出，第一泄漏流通过环形第一间隙从回液口流出，第二泄漏流通过环形第二间隙回到进液口。2.根据权利要求1所述的高温介质泵抗颗粒渣浆水力装置，其特征在于，出水段的背部设计有锥面引流结构，该锥面引流结构包括锥面和星型凸台，其中，星型凸台从锥面轴向突出并在周向方向上限定出星型，从而构成为出水段的背部的外圈环以将第一泄漏流局限于锥面。3.根据权利要求2所述的高温介质泵抗颗粒渣浆水力装置，其特征在于，该星型凸台限定多个星形凹陷和位于其间的多个导向段，多个回液口形成在星形凹陷的径向最远端。4.根据权利要求3所述的高温介质泵抗颗粒渣浆水力装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：林良程，傅远，王俊伟，薛祥龙，蒲宁，
申请(专利权)人：中国科学院上海应用物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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