一种提高核主泵末级机械密封低压泄漏流流况的腔室结构制造技术

本发明专利技术公开了一种提高核主泵末级机械密封低压泄漏流流况的腔室结构，包括机械密封动环和机械密封静环，所述的机械密封动环位于机械密封静环下部，机械密封动环和机械密封静环设置在轴套内部，轴套的外部为泵轴，机械密封动环和机械密封静环之间形成低压泄漏流腔室，机械密封静环上套装有静环导套，机械密封静环的顶部与静环导套之间安装有弹簧，机械密封静环的侧面与静环导套之间设置有O型圈，所述的静环导套的泵轴侧设有凹槽。其有益效果在于：(1)增加的直角梯形凹槽设计，可以增加上升段的蓄水量，有效抑制因高速旋转而造成气水混合流况的形成。流况的形成。流况的形成。

【技术实现步骤摘要】
一种提高核主泵末级机械密封低压泄漏流流况的腔室结构


[0001]本专利技术属于主泵末级机械密封，具体涉及一种提高核主泵末级机械密封低压泄漏流流况的腔室结构。

技术介绍

[0002]核电站反应堆主冷却剂泵(简称主泵)是核电厂的关键敏感设备，是核电厂的心脏。核电站在役流体动压型主泵机械密封自投用后，往往短短几年时间，就会出现多台次主泵机械密封低压泄漏流高、三级密封前压力下降甚至为0的事件。造成核电厂停机停堆检修或大修主线延误，严重影响核电厂的核安全以及经济效益，因此，如何避免主泵机械密封泄漏，保证主泵安全稳定运行，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种提高核主泵末级机械密封低压泄漏流流况的腔室结构，它能够有效地改善机械密封O圈的使用环境，从而提高机械密封及泵组的可靠性。
[0004]本专利技术的技术方案如下：一种提高核主泵末级机械密封低压泄漏流流况的腔室结构，包括机械密封动环和机械密封静环，所述的机械密封动环位于机械密封静环下部，机械密封动环和机械密封静环设置在轴套内部，轴套的外部为泵轴，机械密封动环和机械密封静环之间形成低压泄漏流腔室，机械密封静环上套装有静环导套，机械密封静环的顶部与静环导套之间安装有弹簧，机械密封静环的侧面与静环导套之间设置有O型圈，所述的静环导套的泵轴侧设有凹槽。
[0005]所述的凹槽为环形。
[0006]所述的凹槽的截面为直角梯形。
[0007]所述的凹槽斜边倾斜锐角在40
‑
60
°
，斜面朝下。
[0008]本专利技术的有益效果在于：
[0009](1)增加的直角梯形凹槽设计，可以增加上升段的蓄水量，有效抑制因高速旋转而造成气水混合流况的形成；
[0010](2)凹槽上斜边的设计，可将高速旋转的流体产生的离心力转换成向下的冲压力，加上腔室上部的敞口设计，可以微量有限地提升低压泄漏腔室的压力，从而提高腔内流体的沸点，避免发生局部的泡核沸腾，对轴套发蓝有所抑制。同时可以改善O型圈的使用环境，提高随动性，从而避免静环的卡涩。
附图说明
[0011]图1为本专利技术所提供的一种提高核主泵末级机械密封低压泄漏流流况的腔室结构示意图。
[0012]图中，1机械密封动环，2机械密封静环，3静环导套，4弹簧，5低压泄漏流腔室，6泵轴，7轴套，8O型圈，9凹槽。
具体实施方式
[0013]下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0014]本专利技术所提供的一种提高核主泵末级机械密封低压泄漏流流况的腔室结构中的动静环分布为动环下置、静环上置，动环与轴套一起随泵轴高速转动，静环与静环导套之间设有弹簧，稳定动静环之间的密封力并补偿可能存在的动静磨损，泵运行过程随着泵轴的轴向窜动，静环与静环导套之间会有轴向的相对运动，二者之间靠O型圈密封。首次安装O型圈时需要在O型圈上涂抹适量的硅脂。机封低压泄漏流为常压，且离密封面高大概130mm处会与空气接触，在泄漏流上升的狭小环形通道中，随着轴套的高速运转，空气会与水混合，形成极其紊乱的流况，加之轴套的高温，使得该腔室流况恶劣，致使轴套表面由于交变热应力而变蓝，更有甚者使O型圈以及硅脂的性能降低，极大降低O型圈的随动性，导致静环卡涩。
[0015]如图1所示，一种提高核主泵末级机械密封低压泄漏流流况的腔室结构，包括机械密封动环1和机械密封静环2，所述的机械密封动环1位于机械密封静环2下部，机械密封动环1和机械密封静环2设置在轴套7内部，轴套7的外部为泵轴6，机械密封动环1和机械密封静环2之间形成低压泄漏流腔室5，机械密封静环2上套装有静环导套3，机械密封静环2的顶部与静环导套3之间安装有弹簧4，机械密封静环2的侧面与静环导套3之间设置有O型圈8，所述的静环导套3的泵轴侧设有一道环形的直角梯形凹槽9，该凹槽的截面形状建议但不限于直角梯形，如图1所示，凹槽9为环形，凹槽9的截面为直角梯形，最大直径处离弹簧孔留有至少5mm距离，斜边倾斜锐角在40
‑
60
°
，斜面朝下。
[0016]所述的静环导套3与密封室定位静止，内壁与轴套外壁形成低压泄漏腔室；弹簧4为机械密封静环提供补偿力；低压泄漏流腔室5常压、间隙小，试验测得该处温度几进水的饱和温度。
[0017]机械密封动环1、轴套7以及泵轴6同时以泵的额定转速高速旋转，其他部件静止。泄漏流由动静环之间的密封面流入低压泄漏腔室5，沿着轴套7与静止部件之间的狭小间隙向上流经凹槽9。
[0018]凹槽9截面为图1所示的直角梯形，梯形的上斜边设计可将高速旋转的流体产生的离心力转换成向下的冲压力，加上腔室上部的敞口设计，可以微量有限地提升低压泄漏腔室5的压力，可以增加上升段的蓄水量，有效抑制因高速旋转而造成气水混合流况的形成。从而提高腔内流体的沸点，避免发生局部的泡核沸腾，对轴套发蓝有所抑制。同时可以降低低压泄漏腔室5的含气量，改善O型圈8的使用环境，提高随动性，从而避免静环2的卡涩。凹槽9的右短侧边需要与弹簧4腔室之间留有一定厚度，下边与原有直角弯之间保留一定距离，用以保证静环导套3的结构强度。
[0019]本专利不限于具体的截面型式，总原则：
[0020]1、有一定的空间，增加低压泄漏腔室上升段的水装量；
[0021]2、通过截面结构设计使高速旋转的液体产生向下的离心分力的方法，斜面向下，锐角角度以40
‑
60
°
为宜。
[0022]3、不影响静环导套4的结构强度，尤其是梯形槽的最大直径需要与弹簧孔要保留一定距离，下部直角边需要离导套拐角留有1cm距离。
[0023]该设计不会影响原有相关系统的运行及操作。对低压泄漏腔室的流况有优化作
用，对机械密封的性能有提升作用。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高核主泵末级机械密封低压泄漏流流况的腔室结构，其特征在于：包括机械密封动环和机械密封静环，所述的机械密封动环位于机械密封静环下部，机械密封动环和机械密封静环设置在轴套内部，轴套的外部为泵轴，机械密封动环和机械密封静环之间形成低压泄漏流腔室，机械密封静环上套装有静环导套，机械密封静环的顶部与静环导套之间安装有弹簧，机械密封静环的侧面与静环导套之间设置有O型圈，所述的静环导套的泵轴侧设有凹槽。2.如权利要求1所述的一种提高核主泵末级机械密封低压泄漏流流况的腔室结构，其特征在于：所述的凹槽为环形。3.如权利要求1所述的一种提高核主泵末级机械密封低压泄漏流流况的腔室结构，其特征在于：所述的凹槽的截面为直角梯形。4.如权利要求1所述的一种提高核主泵末...

【专利技术属性】
技术研发人员：林仲，刘强，郭逸，张晓光，周静，郭鹏飞，顾为柏，翁云峰，孙永信，孙庆男，杨秀敏，李政，宋鑫，
申请(专利权)人：秦山核电有限公司，
类型：发明
国别省市：