小型核反应堆核主泵斜流泵水力部件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种小型核反应堆核主泵斜流泵水力部件，其包括：轴、安装在轴上的叶轮，以及位于叶轮下游的空间导叶，叶轮包括轮毂和自轮毂延伸出的进口边、出口边，出口边设有位于轮毂上的C点、距离轮毂最远处的A点、位于出口边的平均半径处的B点、位于B点和C点之间的C1点，以及位于A点和B点之间的A1点，A点和A1点的半径差为A点与C点半径差的0.1

【技术实现步骤摘要】
小型核反应堆核主泵斜流泵水力部件


[0001]本技术属于流体输送机械
，更具体地说，本技术涉及一种小型核反应堆核主泵斜流泵水力部件。

技术介绍

[0002]电功率在300MW以下的核电站一般称为小型核电站，其反应堆对应称为小型核反应堆，目前，国内外都在致力于小型核反应堆的研发。核主泵是小型核反应堆的心脏，水力部件则是核主泵的关键零部件。因此，研制性能良好、安全可靠的核主泵是研制小型核反应堆的重要课题之一。
[0003]在小型核电站中，为了节省空间，核主泵通常会选用高比转数的水泵型式，与中、低比转数水泵相比，高比转数水泵可实现尺寸小型化，重量轻量化。例如，对于一些小型核反应堆，设计流量Q＝2500m3/h,扬程H＝27.9m,额定转速2916r/min,比转数Ns＝730。
[0004]对于水泵水力部件，比转数30～300按照离心泵设计，比转数300～500按照混流泵设计，比转数500～1500按照轴流泵设计，其中，比转数超过500的混流泵(斜流泵)称为高比转数斜流泵。轴流泵的水力性能特点是：流量
‑
扬程曲线在小流量区域出现马鞍形的凹下部分，关死点(零流量点)扬程很高(大约是最高效率点的2倍)，关死点的功率也很高。如果按照常规的水泵设计理论和方法，选用轴流泵作为小型核反应堆核主泵对小型核电站的运行安全性十分不利：如果在马鞍形区间工况运行，将会产生不稳定运行，产生振动和噪音，难以保障其核安全性。
[0005]有鉴于此，确有必要提供一种可稳定运行的小型核反应堆核主泵斜流泵水力部件。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于：克服现有技术的缺陷，提供一种可稳定运行的小型核反应堆核主泵斜流泵水力部件。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本技术提供了一种小型核反应堆核主泵斜流泵水力部件，其包括：轴、安装在所述轴上的叶轮，以及位于所述叶轮下游的空间导叶，所述叶轮包括轮毂和自所述轮毂延伸出的进口边、出口边，其特征在于，所述出口边设有位于所述轮毂上的C点、距离所述轮毂最远处的A点、位于所述出口边的平均半径处的B点、位于B点和C点之间的C1点，以及位于A点和B点之间的A1点，A点和A1点的半径差为A点与C点半径差的0.1
‑
0.2倍，C1点和C点的半径差为A点与C点半径差的0.1
‑
0.15倍，所述叶轮的出口边按不等环量分布设计，相对于按等环量分布设计确定的出口角，AA1段、CC1段的出口角减少2至10度，A1C1的出口角增加1至8度。
[0008]根据本技术小型核反应堆核主泵斜流泵水力部件的一个实施方式，所述叶轮的出口边呈倾斜设置，AB、BC两段的流型采用指数为1
‑
2之间的指数涡。
[0009]根据本技术小型核反应堆核主泵斜流泵水力部件的一个实施方式，AB段的指
数涡指数约为1.3，BC段指数涡指数约为1。
[0010]根据本技术小型核反应堆核主泵斜流泵水力部件的一个实施方式，所述叶轮的出口边一侧设有螺母组件，所述螺母组件将所述叶轮紧固在所述轴的适当位置上。
[0011]根据本技术小型核反应堆核主泵斜流泵水力部件的一个实施方式，所述叶轮的进口边进行修圆，修圆半径为2
‑
10mm。
[0012]根据本技术小型核反应堆核主泵斜流泵水力部件的一个实施方式，所述叶轮通过键紧固于所述轴上。
[0013]根据本技术小型核反应堆核主泵斜流泵水力部件的一个实施方式，所述叶轮的比转数为550
‑
850。
[0014]相对于现有技术，本技术小型核反应堆核主泵斜流泵水力部件的叶轮是高比转数斜流泵，相对于轴流泵叶轮的小型堆核主泵，其水力特性更优，流量
‑
扬程曲线的陀峰小，泵的运行更稳定，轴功率曲线更平稳，抗汽蚀性能更好，能更好地保证反应堆的反应安全性。
附图说明
[0015]下面结合附图和各个具体实施方式，对本技术小型核反应堆核主泵斜流泵水力部件及其技术效果进行详细说明，其中：
[0016]图1为本技术小型核反应堆核主泵斜流泵水力部件的剖视示意图。
[0017]图2为本技术小型核反应堆核主泵斜流泵水力部件中叶轮的局部放大示意图。
[0018]其中，100
‑‑
叶轮；101
‑‑
导叶；102
‑‑
轴；103
‑‑
键；104
‑‑
螺母组件。
具体实施方式
[0019]为了使本技术的专利技术目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本技术，并非是为了限定本技术。
[0020]请参阅图1和图2所示，本技术小型核反应堆核主泵斜流泵水力部件，其包括：轴102、安装在轴102上的叶轮100，以及位于叶轮100下游的空间导叶101，叶轮100包括轮毂和自轮毂延伸出的进口边、出口边，出口边设有位于轮毂上的C点、距离轮毂最远处的A点、位于出口边的平均半径处的B点、位于B点和C点之间的C1点，以及位于A点和B点之间的A1点，其中，A点和A1点的半径差为A点与C点半径差的0.1
‑
0.2倍，C1点和C点的半径差为A点与C点半径差的0.1
‑
0.15倍，叶轮的出口边按不等环量分布设计，相对于按等环量分布设计确定的出口角，AA1段、CC1段的出口角减少2至10度，A1C1的出口角增加1至8度。
[0021]根据本技术的一个实施方式，叶轮100通过键紧固于轴102上，以实现扭矩的稳定传递。
[0022]根据本技术的一个实施方式，叶轮100出口边一侧设有螺母组件104，螺母组件104将叶轮100紧固在轴102的适当位置上，并防止叶轮100反转时脱落。
[0023]根据本技术的一个实施方式，叶轮100的进口边进行修圆，修圆半径为2
‑
10mm。
[0024]请特别参照图2所示，叶轮100的出口边呈倾斜设置，AB、BC两段的流型用指数为1
‑
2之间的指数涡，例如，AB段的指数约为1.3，BC段的指数约为1。叶论100的进、出口角按在小流量区减少轴功率，在大流量区有利于提高汽蚀余量而选取。如此设置，叶轮100是高比转数斜流泵，相对于轴流泵叶轮的小型堆核主泵，其水力特性更优，流量
‑
扬程曲线的陀峰小，泵的运行更稳定，轴功率曲线更平稳，抗汽蚀性能更好，能更好地保证反应堆的反应安全性。
[0025]根据本技术的一个实施方式，比转数550
‑
850。
[0026]以下结合实施例1和2，详细说明本技术小型核反应堆核主泵斜流泵水力部件的设计过程。
[0027]实施例1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小型核反应堆核主泵斜流泵水力部件，其包括：轴、安装在所述轴上的叶轮，以及位于所述叶轮下游的空间导叶，所述叶轮包括轮毂和自所述轮毂延伸出的进口边、出口边，其特征在于，所述出口边设有位于所述轮毂上的C点、距离所述轮毂最远处的A点、位于所述出口边的平均半径处的B点、位于B点和C点之间的C1点，以及位于A点和B点之间的A1点，A点和A1点的半径差为A点与C点半径差的0.1
‑
0.2倍，C1点和C点的半径差为A点与C点半径差的0.1
‑
0.15倍，所述叶轮的出口边按不等环量分布设计，相对于按等环量分布设计确定的出口角，AA1段、CC1段的出口角减少2至10度，A1C1的出口角增加1至8度。2.根据权利要求1所述的小型核反应堆核主泵斜流泵水力部件，其特征在于，所述叶轮的出口边呈倾斜设置，AB、B...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢仕君，汪为庆，朱勃，张纪锋，李传军，李玉海，
申请(专利权)人：中广核工程有限公司，
类型：新型
国别省市：