一种机封降温结构和具有该结构的高温热水循环泵及方法技术

本发明专利技术公开了一种机封降温结构，涉及机械降温技术领域，包括：轴套、连接座、节流环。通过轴套与连接座之间的热水腔中设置一节流环，使得热水腔中形成一过流间隙，缩小热水腔流动空间，第一限制热水的流动体积以实现热水换热降温，并且通过节流环侧分布的缓冲冷却槽作用；第二能对过流间隙的中热水进行缓冲，延长冷却时间，加强冷却效果；第三在节流环旋转时，缓冲冷却槽又起到迷宫密封的作用，即节流环转起来之后，热水通过的时候必须通过每个缓冲冷却槽进一步延长降温时间。将节流用的节流环应用到高温热水循环泵中，充分发挥其本身的节流性能，起到了缓冲和降温相互结合的效果，有效降温，解决现有技术中高温热水循环泵冷却效果不佳的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种机封降温结构和具有该结构的高温热水循环泵及方法
本专利技术涉及机械降温
，特别涉及一种机封降温结构。
技术介绍
在华龙一号核电技术中，安全壳热量导出泵是安全壳热量导出系统的重要组成部分。主要是用于在超设计基准工况下从安全壳换料水箱(IRWST)取水(取水口设置有滤网)进行安全壳喷淋，能动堆坑注水以及地坑滤网反冲洗，从而限制安全壳内的压力和保证衰变热从安全壳导出。其对采用华龙一号核电技术的一类核电厂安全运行起重要作用。华龙一号核电技术用安全壳热量导出泵要求机械密封及辅助系统具备极高的可靠性，能在多工况点下运行的同时，具备承受剧烈地震及热冲击，并在冷却水丧失和介质中可能存在杂质等事故工况下，仍能执行预期功能。同时，安全壳热量导出泵的介质为含硼水，在事故工况后辐照剂量高，要求机械密封具有高耐辐照性能，且不允许放射性介质泄漏到环境中。目前，常规的机械密封及辅助系统无法满足华龙一号核电技术用安全壳热量导出泵多工况的要求。在实际应用中，同类型泵机械密封在应用时，由于机械密封是作为循环泵中的关键部件，在泵的运行过程中起重要作用。因此循环泵的机械密封性能和寿命与泵内介质的温度成反比，温度越高，寿命越低。冷却装置效果不好，会导致机械密封温度升高，密封动、静环性能丧失。常规的循环泵介质在200℃以下，而该高温循环泵的介质达到了350℃，所以冷却装置效果必须比一般泵要求更高。而目前一般采用的冷却装置多为一体式铸件结构，为了达到高温循环泵冷却效果，一体式冷却腔设计尺寸往往会偏大，而且铸件出现缺陷可能性更大，如不设计成一体式铸件结构，则高温循环泵冷却效果不佳，故需要进行改进。
技术实现思路
本专利技术目的之一是解决现有技术中高温循环泵冷却效果不佳的问题。本专利技术目的之二是提供一种具有机封降温结构的高温热水循环泵。本专利技术目的之三是提供机封降温方法。为达到上述目的之一，本专利技术采用以下技术方案：一种机封降温结构，应用于高温热水循环泵，其中，包括：轴套、连接座、节流环。所述连接座套设在所述轴套上，所述连接座与所述轴套之间具有供热水通过的热水腔。所述节流环位于所述热水腔中，所述节流环将所述热水腔分割成左右两部分，左右部分的热水腔通过所述节流环与所述连接座内侧壁形成的过流间隙进行连通，使得高温热水流经所述热水腔过程中，通过节流环进行阻隔，再通过过流间隙限制热水的流动体积以使得热水与所述节流环和所述连接座充分换热。所述节流环具有套孔与缓冲冷却槽，所述节流环通过所述套孔套设在所述轴套上。所述缓冲冷却槽分布在所述节流环的外径表面上，所述缓冲冷却槽与所述过流间隙连通。在上述技术方案中，本专利技术实施例在使用时，在向轴套与连接座之间的热水腔中通入高温热水后，通过节流环的作用对高温热水进行阻隔，降低高温热水的流动速度，之后使得高温热水通过过流间隙流向另一侧的热水腔中，即机封密封面处。机封密封面处为泵在工作时(轴套旋转时)，动环、泵送环、静环与压盖等部件的接触面，该接触面会在摩擦时产生的热量。在高温热水在过流间隙流动过程中：第一，因过流间隙大小要小于热水腔，因此通过过流间隙的作用，限制高温热水的流动体积以使得高温热水与节流环和连接座充分换热，实现对高温热水的降温；第二，热水沿节流环侧分布的缓冲冷却槽流动时，流动的热水会侵入缓冲冷却槽，促使后续热水的流动慢下来，延长冷却时间，加强了冷却效果；第三，当轴套带动节流环旋转时，缓冲冷却槽又起到迷宫密封的作用，即节流环转起来之后，热水通过的时候必须通过每个缓冲冷却槽进一步延长生效降温时间。进一步地，在本专利技术实施例中，所述节流环还具有安装孔，使得螺钉通过安装孔实现将所述节流环固定在所述轴套上。进一步地，在本专利技术实施例中，所述节流环外侧端面与所述连接座内侧面形成的所述过流间隙的大小与所述热水腔大小占比比例可选择设定为0.05:0.095。经过多次试验，在高温热水为260℃的条件下，通过这种设置，高温热水经过过流间隙后，其温度会降低70-80℃左右的温度。更进一步地，在本专利技术实施例中，所述过流间隙的大小为0.75mm或cm或dm或m。进一步地，在本专利技术实施例中，所述连接座上端连接有套设在所述轴套上的压盖，所述压盖通过螺栓与所述连接座固定连接。更进一步地，在本专利技术实施例中，所述压盖内设有泵送环，所述泵送环内设置有弹簧盒，所述弹簧盒内设有弹性件，所述弹性件与套设在所述轴套上的推环一端相连，所述推环的另一端连接所述泵送环内侧的卡簧。更进一步地，在本专利技术实施例中，所述弹簧盒还具有定位孔，固定件通过定位孔与所述轴套固定连接。更进一步地，在本专利技术实施例中，所述推环抵在动环上，所述动环与所述轴套相连。更进一步地，在本专利技术实施例中，所述动环与所述轴套之间设有O型圈。更进一步地，在本专利技术实施例中，所述动环上端紧贴有静环，所述静环与所述压盖的内侧面相连。更进一步地，在本专利技术实施例中，所述静环与所述压盖之间设有缠绕垫。进一步地，在本专利技术实施例中，所述节流环外侧端面与所述连接座内侧面形成的所述过流间隙的大小与所述热水腔大小占比比例也可选择设定为0.03:0.97。所述过流间隙的大小为0.5mm或cm或dm或m。经过多次试验，在高温热水为260℃的条件下，通过这种设置，高温热水经过过流间隙后，其温度会降低150℃左右的温度。并且还发现这是目前发现最优的选择，如继续降低过流间隙的大小，则可能会出现热水循环时，对机封处降温效果降低的问题(用于冷却流动的水流太少)。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过轴套与连接座之间的热水腔中设置一节流环，使得热水腔中形成一过流间隙，缩小热水腔的热水流动空间，第一能限制高温热水的流动体积以实现高温热水换热降温，并且通过节流环侧分布的缓冲冷却槽作用；第二能对过流间隙的中高温热水进行缓冲，延长冷却时间，加强冷却效果；第三在节流环旋转时，缓冲冷却槽又起到迷宫密封的作用，即节流环转起来之后，热水通过的时候必须通过每个缓冲冷却槽进一步延长生效降温时间。通过将节流用的节流环应用到高温热水循环泵中，在转用后，通过其本身的节流性能，在上述三步中起到降温与缓冲与迷宫密封相互结合的作用，起到了延长降温时间，进而有效强化降温效果，解决现有技术中高温热水循环泵冷却效果不佳的问题。为达到上述目的之二，本专利技术采用以下技术方案：一种高温热水循环泵，其中，具有上述专利技术目的之一中任一所述的机封降温结构。为达到上述目的之三，本专利技术采用以下技术方案：一种基于专利技术目的之一中任一技术方案所述机封降温结构的机封降温方法，包括以下步骤：在向轴套与连接座之间的热水腔中通入高温热水后，通过节流环的作用对高温热水进行阻隔，降低高温热水的流动速度，之后使得高温热水通过过流间隙流向另一侧的热水腔中，即机封密封面处；在高温热水在过流间隙流动时，因过流间隙大小要小于热水腔，因此通过过流间隙的作用，限制高温热水的流动体积以使得高温热水与节流环和连接座充分换热，实现对高温热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机封降温结构，应用于高温热水循环泵，其中，包括：/n轴套；/n连接座，所述连接座套设在所述轴套上，所述连接座与所述轴套之间具有供热水通过的热水腔；/n节流环，所述节流环位于所述热水腔中，所述节流环将所述热水腔分割成左右两部分，左右部分的热水腔通过所述节流环与所述连接座内侧壁形成的过流间隙进行连通，使得高温热水流经所述热水腔过程中，通过节流环进行阻隔，再通过过流间隙限制热水的流动体积以使得热水与所述节流环和所述连接座充分换热，所述节流环具有：/n套孔，所述节流环通过所述套孔套设在所述轴套上；/n缓冲冷却槽，所述缓冲冷却槽分布在所述节流环的外径表面上，所述缓冲冷却槽与所述过流间隙连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种机封降温结构，应用于高温热水循环泵，其中，包括：
轴套；
连接座，所述连接座套设在所述轴套上，所述连接座与所述轴套之间具有供热水通过的热水腔；
节流环，所述节流环位于所述热水腔中，所述节流环将所述热水腔分割成左右两部分，左右部分的热水腔通过所述节流环与所述连接座内侧壁形成的过流间隙进行连通，使得高温热水流经所述热水腔过程中，通过节流环进行阻隔，再通过过流间隙限制热水的流动体积以使得热水与所述节流环和所述连接座充分换热，所述节流环具有：
套孔，所述节流环通过所述套孔套设在所述轴套上；
缓冲冷却槽，所述缓冲冷却槽分布在所述节流环的外径表面上，所述缓冲冷却槽与所述过流间隙连通。


2.根据权利要求1所述机封降温结构，其中，所述节流环还具有安装孔，使得螺钉通过安装孔实现将所述节流环固定在所述轴套上。


3.根据权利要求1所述机封降温结构，其中，所述节流环外侧端面与所述连接座内侧面形成的所述过流间隙的大小与所述热水腔大小占比比例设定为0.05:0.095。


4.根据权利要求3所述机封降温结构，其中，所述过流间隙的大小为0.75mm或cm或dm或m。


5.根据权利要求1所述机封降温结构，其中，所述连接座上端连接有套设在所述轴套上的压盖，所述压盖通过螺栓与所述连接座固定连接。


6.根据权利要求5所述机封降温结构，其中，所述压盖内设有泵送环，所述泵送环内设置有弹簧盒，所述弹簧盒内设有弹性件，所述弹性件与套设在所述轴套上的推环一端相连，所述推环的另一端连接所述泵送环内侧的卡簧。


7.根据权利要求6所述机封降温结构，其中，所述弹簧盒还具有定位孔，固...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩伟，黄虎，张凯，
申请(专利权)人：高道密封科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32