钠机械泵

1、具有长轴的立式泵

由于一次系统的N a-24或者N a-22带有放射性, 所以有关机械和管道系统通常都安放在混凝上制的厚屏蔽板的下方。传动装置考虑到维修方便而放在板上, 因此是立轴泵。叶轮和传动装置之间用长轴连接, 故存在一长轴的加工精度、热膨胀的消除、轴承的支承方式以及振动等问题。

2、钠润滑轴承

如果用油作为与钠接触的轴承的润滑剂, 则在高温的钠液中就要引起反应而污染钠, 它的生成物有可能堵塞钠的流道。而且生成碳化物对于构件材料为奥氏体系的不锈钢也有渗碳的危险。所以轴承的润滑不得不依靠钠液本身。目前这种泵都采用静力式钠润滑轴承。

使用静力式轴承, 其中关键问题是为了形成钠润滑液膜, 必须选择好轴和轴承的形状及其间隙大小, 也要选择好不至发生磨损和咬卡现象的轴和轴承零件的配合。

3、无泄漏轴封装置

钠如果漏到系统外与空气中氧起反应,就要造成大灾, 同时发生飞溅放射性物质的危险。因此, 机械式泵必须要有轴封装置,不使钠从轴伸部分漏出。轴封装置有: ( 1 ) 在轴封处的钠液使之冷却凝固( 和转轴接触的一部分溶融的钠液起润滑作用) , 以此保持密封, 属于冷凝密封装置。( 2 ) 轴伸部分设在复盖在钠液面上的惰性气体保护层的上部, 采用机械密封以防止惰性气体及钠蒸气的泄漏, 成为自由液面型密封装置。在初始阶段曾采用过前一种密封形式, 最近则完全采用后一种形式。自由液面型装置, 存在着钠蒸发及由此而产生的咬卡等问题。

采用机械密封时润滑油一般没有泄漏, 对气压也有轴封作用, 但有必要做成耐热性结构。即使万一润滑油从机械密封处泄漏, 也必须予以排除, 决不能让它与钠接触。这样润滑系统由于容易出事故而成为一个重要的问题。

4、热膨胀和热变形

应当考虑消除转动部件和固定部件之间产生的热变形的结构, 以及为了冷却和隔热的装置。因为转轴长, 即使微小的变形也会引起振动和咬卡现象。

5、抽出内件的结构

为了维修方便, 必须能将钠液排净, 并使轴连同叶轮等主要内件能够抽出。这样一来, 泵壳和轴封部分的泄漏量就要大些, 再加上充分考虑变形, 则必须从结构、零件的加工及配合精度等方面加以解决。

6、泵的材质

用于一次系统的泵, 全以奥氏体系不锈钢为主, 在二次系统用的泵也有应用铬铝钢材料的。钠润滑的轴以及轴承, 考虑到与钠的共存性, 采用奥氏体不锈钢、斯太立特钨铬钻合金、科罗莫尼铜镍合金以及耐蚀耐热镍基合金的组合。

7、转数的控制

由于在反应堆冷却系统钠回路中的大型钠阀门存在不少问题, 因此应以力求避免使用阀门为原则, 而靠控制泵的转数来调节流量。

8、预热

当钠充满泵时, 首先必须将泵预热到钠融点(约98 t ) 以上。由于泵壳形状复杂,如果加热不均匀, 势必会产生变形, 因此要设计均匀加热的方法。

机械泵由电机和泵体两大部分组成。普通型机械泵由电机通过皮带带动泵轴旋转；直连型机械泵是电机直接与泵轴连接，无中间传动环节。机械泵是利用气体膨胀、压缩、排出的原理，把气体从容器里抽出的。之所以称之为机械泵，是因为它是利用机械的方法，周期性地改变泵内吸气腔的容积，使容器中的气体不断地通过泵的进气口膨胀到吸气腔中，然后通过压缩经排气口排出泵外。改变泵内吸气腔容积的方式有活塞往复式、定片式和旋片式，分别称为往复式机械泵、定片式机械泵和旋片式机械泵。由于实际应用中，旋片式机械泵使用较多，现以旋片式机械泵为例说明其工作原理。

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