JP7079263B2 - Reactor pump - Google Patents
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Description
本発明は、原子炉の一次流体を動作させるための原子炉ポンプ、特に一次ポンプに概ね関する。 The present invention generally relates to a nuclear reactor pump for operating the primary fluid of a nuclear reactor, particularly a primary pump.
さらに具体的には、第１の態様によれば、本発明は、原子炉の流体用ポンプに関する。このポンプは、
－静止構造体と、
－回転軸周りに静止構造体に対して回転可能なポンプ軸と、
－ポンプ軸に堅固に固定されたポンプホイールと、
－静止構造体に固定され、ポンプホイールによって動かされる流体のガイド構造体であって、ガイド構造体はポンプ軸周りに設置された管状部を備え、ガイド構造体はポンプホイールが設置される流体用循環チャンバの内側を画定する、ガイド構造体と、
－管状部とポンプ軸との間に半径方向に介在した熱障壁であって、熱障壁は、熱障壁本体と、熱障壁本体とポンプホイールとの間でポンプ軸に沿って軸方向に介在する熱障壁カバーとを備え、熱障壁は、熱障壁カバーによって画定されたハウジングに設置された熱交換器を備える、熱障壁と、
－熱障壁とガイド構造体の管状部との間に半径方向に介在した熱シールドと、を備える。
More specifically, according to the first aspect, the present invention relates to a fluid pump for a nuclear reactor. This pump
-Still structure and
-A pump shaft that can rotate around a rotating shaft with respect to a stationary structure,
-With a pump wheel firmly fixed to the pump shaft,
-A guide structure for a fluid that is fixed to a stationary structure and driven by a pump wheel, the guide structure having a tubular section installed around the pump axis, and the guide structure for the fluid in which the pump wheel is installed. A guide structure that defines the inside of the circulation chamber,
-A heat barrier radially interposed between the tubular portion and the pump shaft, which is axially interposed along the pump shaft between the heat barrier body and the heat barrier body and the pump wheel. With a heat barrier cover, the heat barrier comprises a heat exchanger installed in a housing defined by the heat barrier cover, with a heat barrier,
-Provides a heat shield, which is radially interposed between the heat barrier and the tubular portion of the guide structure.
そのようなポンプは、典型的には、管状部を形成するディフューザを備える。熱シールドを管状部に固定することが可能である。その場合、熱シールドと熱障壁本体との間に隙間がある。 Such pumps typically include a diffuser that forms a tubular portion. It is possible to fix the heat shield to the tubular part. In that case, there is a gap between the heat shield and the heat barrier body.
そのようなポンプは、ポンプ軸に沿った封止流体の注入を伴う動的耐流体装置を概ね備える。この封止流体は、耐流体装置にて流れるほか、ポンプ軸に沿って流れて、熱交換器を受容するハウジングに流入し、次にポンプのホイールの上方のチャンバに流入して、最後に一次流体に流れ込む。 Such pumps generally include a dynamic fluid resistant device with injection of sealing fluid along the pump shaft. This sealing fluid flows in the fluid resistant device, flows along the pump shaft, flows into the housing that receives the heat exchanger, then flows into the chamber above the wheel of the pump, and finally the primary. It flows into the fluid.
動的耐流体装置が故障した場合、高温の一次流体は、循環チャンバから軸に沿って、熱交換器を受容するハウジング内に上昇する。一次流体は、動的耐流体装置に流れる。この主流と並行して、熱シールドと熱障壁本体との間の隙間に高温の一次流体の再循環が発生する。 If the dynamic fluid resistant device fails, the hot primary fluid rises from the circulation chamber along the axis into the housing that receives the heat exchanger. The primary fluid flows into the dynamic fluid resistant device. In parallel with this mainstream, recirculation of the high temperature primary fluid occurs in the gap between the heat shield and the heat barrier body.
一次流体からの熱は、熱障壁本体を通って、ポンプ軸周りに配置された耐流体ガスケットまで広がる。 The heat from the primary fluid spreads through the thermal barrier body to the fluid resistant gasket placed around the pump shaft.
交換器を通って上昇する一次流体の熱出力は、交換器によって部分的に抽出される。シールドと、熱交換器によって冷却されない熱障壁との間の主要な流体再循環は、熱障壁本体の上部に直接熱出力を提供し、耐流体本体の上流の空洞まで拡散によって熱出力を提供する。このため、動的耐流体装置の温度は、注入を伴うポンプの動作時よりも高くなる。 The heat output of the primary fluid rising through the exchanger is partially extracted by the exchanger. The main fluid recirculation between the shield and the heat barrier not cooled by the heat exchanger provides the heat output directly to the top of the heat barrier body and by diffusion to the cavity upstream of the fluid resistant body. .. Therefore, the temperature of the dynamic fluid resistant device is higher than that during operation of the pump with injection.
それにもかかわらず、ポンプを効果的に動作させるには、シールの温度を常に９０°Ｃ未満に維持する必要がある。 Nevertheless, the temperature of the seal must always be kept below 90 ° C for the pump to operate effectively.
熱障壁本体を通って拡散した熱流は、この結果を得るのが困難である。 The heat flow diffused through the heat barrier body is difficult to obtain this result.
これに関連して、本発明は、ポンプ軸の耐流体ガスケットをその最大認定温度よりも低く保つことがさらに容易なポンプを提案することを目的とする。 In this regard, it is an object of the present invention to propose a pump in which it is easier to keep the fluid resistant gasket of the pump shaft below its maximum certified temperature.
その目的のために、本発明は、熱シールドが、熱障壁本体と管状部との間に半径方向に挿入された上部熱シールドと、熱障壁カバーと管状部との間に半径方向に挿入された上部熱シールドとを備えることを特徴とする上記のタイプのポンプに関する。上部熱シールドは熱障壁本体に押し付けられ、下部熱シールドは管状部に押し付けられる。 For that purpose, the present invention has a heat shield inserted radially between the heat barrier body and the tubular portion and an upper heat shield inserted radially between the thermal barrier body and the tubular portion. The present invention relates to the above type of pump, characterized in that it is provided with an upper heat shield. The upper heat shield is pressed against the heat barrier body and the lower heat shield is pressed against the tubular portion.
上部熱シールドが熱障壁に押し付けられているため、本体と上部熱シールドとの間には非常に薄い隙間しかない。熱障壁本体と上部熱シールドとの間には、実際には流体の循環がない場合がある。熱障壁本体を通ってポンプ軸のシールに向かって拡散した熱流は減少する。 Since the upper heat shield is pressed against the heat barrier, there is only a very thin gap between the body and the upper heat shield. There may actually be no fluid circulation between the heat barrier body and the upper heat shield. The heat flow diffused through the heat barrier body towards the seal of the pump shaft is reduced.
ポンプは、個別に考慮されるか、技術的に可能な全組み合わせに従って、以下の特徴の１つ又は複数をさらに備えてもよい。
－上部熱シールドは熱障壁本体に堅固に固定される。
－上部熱シールドは、耐流体周辺溶接によって管状部に堅固に固定された、下部熱シールドに向かう下部軸方向端部を有する。
－上部熱シールドは、上部隙間によって管状部から分離され、上部熱シールドと下部熱シールドとの間の空洞が、上部隙間をハウジングに流体接続する。
－熱障壁は、上部隙間又は空洞に設置された少なくとも１つの流体圧力を下げる装置又は耐流体装置を具備する。
－下部熱シールドは管状部に堅固に固定される。
－下部熱シールドは、上部隙間に係合し、管状部に堅固に固定された延長部を具備する。
－下部熱シールドは、ハウジングと流体連通する下部隙間によって熱障壁カバーから分離される。
－下部熱シールド及び／又は上部熱シールドは、ボックスと、ボックス内で互いに平行に配置された複数の平板とを備え、平板は、厚さ１．５ｍｍ未満の液体ブレードによって互いに分離される。
－各平板の厚さが０．８ｍｍ未満である。
－ポンプ軸周りに配置された少なくとも１つの軸シールと、熱障壁本体とポンプ軸との間に半径方向に配置されたチャンバと、を備え、チャンバは、軸シールとハウジングとの間でポンプ軸に沿って軸方向に配置され、ポンプは、障壁流体をチャンバに注入する注入回路を備える障壁流体注入装置をさらに備え、障壁流体は、チャンバからハウジングへの経路をたどりながらポンプ軸に沿って流れ、次にハウジングから流体循環チャンバへ流れる。
－ガイド構造体は、循環チャンバを内側に画定する渦巻状部と、渦巻状部内に配置され、管状部を形成するディフューザとを具備する。
－上側熱シールド及び下側熱シールドは、２つの相互に独立した構造体である。
－熱障壁本体及び熱障壁カバーは、２つの別個の構造体である。
－管状部は、回転軸と同軸の実質的に円筒状の表面によって半径方向内側に画定され、熱障壁本体は、回転軸と同軸の実質的に円筒状の表面によって半径方向外側に画定され、上部熱シールドは、管状部の表面と熱障壁本体の表面との間に設置される。
The pump may further comprise one or more of the following features, either individually considered or according to all technically possible combinations:
-The upper heat shield is firmly fixed to the heat barrier body.
-The upper heat shield has a lower axial end towards the lower heat shield, firmly secured to the tubular portion by fluid resistant peripheral welding.
-The upper heat shield is separated from the tubular portion by the upper gap, and the cavity between the upper heat shield and the lower heat shield fluidly connects the upper gap to the housing.
-The thermal barrier comprises at least one fluid pressure reducing device or fluid resistant device installed in the upper gap or cavity.
-The lower heat shield is firmly fixed to the tubular part.
-The lower heat shield is provided with an extension that engages the upper gap and is firmly secured to the tubular portion.
-The lower heat shield is separated from the heat barrier cover by a lower gap that communicates fluid with the housing.
-The lower heat shield and / or the upper heat shield comprises a box and a plurality of plates arranged parallel to each other within the box, the plates separated from each other by a liquid blade less than 1.5 mm thick.
-The thickness of each flat plate is less than 0.8 mm.
-Includes at least one shaft seal located around the pump shaft and a chamber radially located between the thermal barrier body and the pump shaft, the chamber being the pump shaft between the shaft seal and the housing. Arranged axially along, the pump further comprises a barrier fluid infusion device with an infusion circuit that injects the barrier fluid into the chamber, the barrier fluid flowing along the pump axis along the path from the chamber to the housing. Then flow from the housing to the fluid circulation chamber.
-The guide structure comprises a spiral portion that internally defines the circulation chamber and a diffuser that is disposed within the spiral portion and forms a tubular portion.
-The upper heat shield and the lower heat shield are two mutually independent structures.
-The heat barrier body and the heat barrier cover are two separate structures.
-The tubular section is radially inwardly defined by a substantially cylindrical surface coaxial with the axis of rotation, and the thermal barrier body is radially outwardly defined by a substantially cylindrical surface coaxial with the axis of rotation. The upper heat shield is installed between the surface of the tubular portion and the surface of the heat barrier body.
第２の態様によれば、本発明は、核燃料集合体が設置される容器と、一次回路とを備える原子炉に関する。この容器は一次流体入口と一次流体出口とを備える。一次回路は、一次流体出口を一次流体入口に流体接続し、容器の一次流体出口から一次流体入口への一次流体の循環を確実なものにするように配置された上記特徴を有するポンプを備える。 According to the second aspect, the present invention relates to a nuclear reactor including a container in which a nuclear fuel assembly is installed and a primary circuit. This container is equipped with a primary fluid inlet and a primary fluid outlet. The primary circuit comprises a pump having the above characteristics arranged to fluidly connect the primary fluid outlet to the primary fluid inlet and ensure circulation of the primary fluid from the container's primary fluid outlet to the primary fluid inlet.
本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を参照して、情報のために非限定的に以下に提供されるその詳細な説明から明らかになるであろう。
図１に示すポンプは、原子炉の流体を動作させるためのものである。典型的には、このポンプは、原子炉の一次流体を動作せせるための一次ポンプである。 The pump shown in FIG. 1 is for operating the fluid of the nuclear reactor. Typically, this pump is a primary pump for operating the primary fluid of a nuclear reactor.
加圧水型原子炉（ＰＷＲ）では、原子炉は核燃料集合体を包含する容器と蒸気発生器とを備える。蒸気発生器は一次側と二次側とを有し、一次流体と二次流体がそれぞれ循環し、一次流体はその熱エネルギーの一部を蒸気発生器内の二次流体に付与する。原子炉は、容器の一次流体出口を蒸気発生器の一次側の入口に接続し、蒸気発生器の一次側の出口を容器の一次流体入口に接続する一次回路を備える。ポンプは一次回路に挿入され、一次回路内の一次流体の循環を確実なものにする。 In a pressurized water reactor (PWR), the reactor comprises a vessel containing a nuclear fuel assembly and a steam generator. The steam generator has a primary side and a secondary side, and the primary fluid and the secondary fluid circulate respectively, and the primary fluid applies a part of the heat energy to the secondary fluid in the steam generator. The reactor comprises a primary circuit connecting the primary fluid outlet of the vessel to the primary inlet of the steam generator and the primary outlet of the steam generator to the primary fluid inlet of the vessel. The pump is inserted into the primary circuit to ensure the circulation of the primary fluid in the primary circuit.
変形例では、ポンプは原子炉の二次回路に挿入される二次ポンプである。二次ポンプは、蒸気発生器の二次側と蒸気タービンとの間の二次流体の循環を確実なものにする。 In a variant, the pump is a secondary pump that is inserted into the secondary circuit of a nuclear reactor. The secondary pump ensures the circulation of the secondary fluid between the secondary side of the steam generator and the steam turbine.
沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）では、一次回路は原子炉の容器を蒸気タービンに直接接続する。この場合、ポンプは、タービンと容器の一次流体入口との間の一次回路に挿入される。 In a boiling water reactor (BWR), the primary circuit connects the reactor vessel directly to the steam turbine. In this case, the pump is inserted in the primary circuit between the turbine and the primary fluid inlet of the vessel.
変形例では、ポンプは原子炉の他の回路で使用され、あらゆるタイプの流体を動作させる。 In a variant, the pump is used in other circuits of the reactor to operate any type of fluid.
図１に示すように、ポンプは、図１には示さないさまざまな装置によって原子炉の土木構造物に堅固に接続されるように設けられた静止構造体３を備える。静止構造体３は、図１に部分的にのみ示される。静止構造体３は、特に、一次フランジ５とモータ支持部７とを備える。このような部品は、任意の適切な手段で互いに接続される。
As shown in FIG. 1, the pump comprises a stationary structure 3 provided to be tightly connected to the civil engineering structure of the reactor by various devices not shown in FIG. The stationary structure 3 is only partially shown in FIG. The stationary structure 3 particularly includes a
ポンプ１は、回転軸Ｘ周りで静止構造体３に対して回転可能なポンプ軸９をさらに備える。回転軸Ｘは、典型的には、実質的に垂直である。
The pump 1 further includes a
ポンプ１は、典型的には、モータ支持部７の上方に収容された（図示しない）モータを備える。モータはポンプ軸９の回転を駆動する。
The pump 1 typically comprises a motor (not shown) housed above the motor support 7. The motor drives the rotation of the
ポンプ１は、ポンプ軸９に堅固に固定されたポンプホイール１１をさらに備える。
The pump 1 further comprises a pump wheel 11 firmly fixed to the
図示の例では、ポンプホイール１１はポンプ軸９の下端部１３に堅固に固定される。
In the illustrated example, the pump wheel 11 is firmly fixed to the
さらに、ポンプ１は、ポンプホイール１１によって動かされる流体のためのガイド構造体１５を備える。ガイド構造体１５は、ポンプホイール１１が配置される流体の循環チャンバ１７を内側に画定する。
Further, the pump 1 comprises a
図１では、ガイド構造体１５がポンプ軸周りに配置された管状部１９を備えることがわかる。管状部１９は軸Ｘと同軸である。
In FIG. 1, it can be seen that the
さらに具体的には、ガイド構造体１５は、循環チャンバ１７を内側に画定する渦巻状部２１を備える。渦巻状部２１は、静止構造体３、さらに具体的には主フランジ５に堅固に固定される。
More specifically, the
図示した例では、ポンプ１は螺旋遠心型であり、渦巻状部２１は、軸Ｘに沿ったその延長部にポンプホイール１１の下に位置する流体入口２３を有する。図示しない流体出口は、軸Ｘに対する半径方向に沿って渦巻状部２１に配置される。
In the illustrated example, the pump 1 is spiral centrifugal and the
さらに、ガイド構造体１５は、渦巻状部２１の内側に配置されたディフューザ２５を備える。有利には、ディフューザ２５は管状部１９を形成する。ディフューザ２５はこのほか、任意の適切な手段によって静止構造体３に堅固に固定される。
Further, the
ディフューザ２５は、典型的には、管状部１９を下方に延ばす流体ガイド部２７を備える。ガイド部２７は、ポンプホイール１１の延長部に配置され、ポンプホイールによって排出された流体をチャンバ１７に向けて案内する内部通路２９を有する。
The
渦巻状部２１は、主フランジ５に堅固に固定されたフランジ３１を形成する上部３１を有する。
The
管状部１９は、フランジ３１の内側に配置されたフランジを形成する上部セグメント３３を備える。管状部１９はこのほか、上部セグメント３３を下部ガイド部２７に接続する中間セグメント３５を備える。
The
管状部１９は、ポンプ軸１９の通過のためのパイプであって、後述するさまざまな機器を収容するためのパイプを内側に画定する。
The
ポンプ１は、管状部１９とポンプ軸９との間に半径方向に挿入された熱障壁３７をさらに備える。
The pump 1 further comprises a
この熱障壁３７は、熱障壁本体３９と熱障壁カバー４１とを備える。
The
熱障壁本体３９は管状であり、ポンプ軸９を取り囲んでいる。熱障壁本体３９は、軸Ｘに沿って、実質的にフランジ形成上部セグメント３３に配置される。
The
カバー４１は、熱障壁本体３９とポンプホイール１１との間にポンプ軸９に沿って軸方向に挿入される。
The cover 41 is axially inserted along the
カバー４１と熱障壁本体３９とは、２つの別個の構造体である。
The cover 41 and the
カバー４１は、その下面で熱障壁本体３９に固定される。カバー４１は、実質的に上部セグメント３３及び中間セグメント３５に配置される。
The cover 41 is fixed to the
さらに具体的には、図１では、管状部１９は、熱障壁３７を収容する環状容積をポンプ軸９との間に画定していることがわかる。この環状容積は、ディフューザ２５の一部を形成するリング状の壁４３によって、ポンプホイール１１に向かって軸方向に閉じられる。この環状容積は、セグメント３３及び３５によって半径方向外側に画定される。この環状容積は、ポンプ軸９によって半径方向内側に画定される。
More specifically, in FIG. 1, it can be seen that the
熱障壁３７は、熱障壁カバー４１によって画定されたハウジング４７内に配置された熱交換器４５をさらに備える。ハウジング４７は円筒状であり、ポンプ軸９を完全に取り囲む。ハウジング４７は、熱障壁カバーの環状壁４９によってポンプホイール１１に向かって軸方向に閉じられる。ハウジング４７は、熱障壁カバーの円筒壁５１によって半径方向外側に閉じられる。ハウジング４７は、熱障壁カバー３９によってポンプホイールの反対側で軸方向に閉じられる。ハウジング４７は、熱障壁本体に固定されたラビリンスリング５３により半径方向内側に閉じられる。
The
熱障壁３７は、冷却剤の供給部５５をさらに備える。熱障壁３７は、熱交換器４５に接続され、その内部へ冷却剤を循環する。
The
さらに、熱シールド５７が、熱障壁３７と管状部１９との間に半径方向に挿入される。この熱シールド５７については、以下で詳しく説明する。
Further, the
ポンプ１は、典型的には、ポンプ軸９周りに設置された１つ又はいくつかの軸シールを備える。図示の例では、ポンプは、軸方向に互いの後ろに設置された３つの軸シール５９、６１、６３を備える。このようなシールは、軸受６５のほか、熱障壁３７によってポンプホイール１１から軸方向に分離される。熱障壁３７に組み込まれた交換器は、障壁流体の供給が失われた場合に、軸シールを熱的に保護することを可能にする。
The pump 1 typically comprises one or several shaft seals installed around the
軸受６５は、ポンプ軸９の回転案内を提供する。軸受６５は、熱障壁本体３９とポンプ軸９との間で半径方向に画定されたチャンバ６６内に収容される。軸受６５は、熱障壁本体３９の下部に半径方向に固定される。
The
チャンバ６６は、軸シール５９と熱障壁ハウジング４７との間でポンプ軸９に沿って軸方向に配置される。チャンバ６６は、熱障壁本体３９とポンプ軸９との間に半径方向に配置される。
The chamber 66 is axially located along the
典型的には、ポンプ１は、障壁流体を注入するための装置６７をさらに備える。障壁流体は、流体がポンプアセンブリを通って軸シール装置５９、６１、６３まで上昇するのを防ぐのに役立つ。
Typically, the pump 1 further comprises a
装置６７は、チャンバ６６に低温障壁流体を注入するために設けられた回路６９を備える。低温障壁流体は、軸シール５９、６１、６３を通って循環するほか、渦巻状部２１のチャンバ１７に向かって循環する。
The
障壁流体の流れは、ポンプ軸９に沿ってチャンバ６６からハウジング４７へ、次いでハウジング４７から循環チャンバ１７への経路７１をたどる。
The flow of the barrier fluid follows a
図２にさらに具体的に示すように、熱シールド５７は、熱障壁本体３９と管状部１９との間に半径方向に介在する上部熱シールド７３と、熱障壁カバー４１と管状部１９との間に半径方向に介在する下部熱シールド７５とを備える。
As more specifically shown in FIG. 2, the
上部と下部の熱シールドは、互いに独立した２つの構造体である。即ち、互いに堅固に固定されていない。 The upper and lower heat shields are two independent structures. That is, they are not firmly fixed to each other.
上部熱シールド７３は円筒状であり、軸Ｘと同軸である。上部熱シールド７３は、熱障壁本体１９周りに配置される。
The
上部熱シールド７３は、熱障壁本体３９に押し付けられる。ここで、「押し付けられる」とは、上部熱シールド７３が熱障壁本体と接触している、あるいは非常に薄い隙間によって熱障壁本体から分離されているという事実を指す。この厚さは、典型的には、２ｍｍ未満、好ましくは１ｍｍ未満である。
The
逆に、上部熱シールド７３は、詳細な図３及び図４でさらに明確に見える上部隙間７６によって管状部１９から分離される。この隙間７６は、３ｍｍを上回り、好ましくは５ｍｍを上回る厚さを有する。
Conversely, the
図１では、上部熱シールド７３が熱障壁本体３９と管状部のフランジ形成上部セグメント３３との間に半径方向に介在していることが明確にわかる。
In FIG. 1, it can be clearly seen that the
さらに具体的には、熱障壁本体３９は、チャンバ６６を半径方向外側に画定する管状部分７８を備える。熱障壁本体３９は、部分｛７９｝の上端から半径方向外側に突出するフランジ７９をさらに備える。フランジ７９は、主フランジ５と上部セグメント３３との間で軸方向に挟持される。
More specifically, the
熱障壁本体｛７９｝は、管状部分｛７９｝の下端を半径方向内側に延ばし、ポンプホイールに向かって軸方向に延びる引き込み部分８０をさらに備える。引き込み部分８０は、チャンバ６６をハウジング４７から分離する。
The thermal barrier body {79} further comprises a retracted
上部熱シールド７３は熱障壁本体３９に堅固に固定される。
The
さらに具体的には、上部熱シールド７３は、熱障壁本体１９に固定された下部熱シールド７５に面する下部軸方向端部８１を有する。
More specifically, the
下部軸方向端部８１は、耐流体円周溶接部８２によって熱障壁本体３９に固定される。この溶接部８２は、熱障壁本体｛７９｝の全周にわたって延びる。このため、熱障壁本体３９と上部｛スクリーン｝７３との間の隙間は、溶接部８２及び下部によって流体を通さないように閉じられ、上部熱シールド７３と熱障壁本体３９との間の液体の任意の循環を防ぐ。
The lower
管状部１９は、軸Ｘと同軸の実質的に円筒状の表面８３によって半径方向内側に画定される。熱障壁本体３９と、さらに具体的にはこの本体の円筒状部７９とは、軸Ｘと同軸の実質的に円筒状の表面８４によって半径方向外側に画定される。上部熱シールド７３は表面８３と表面８４との間に配置される。
The
上部熱シールド７３は、内面８５によって半径方向内側に画定される。この面８５は、典型的には、実質的に円筒状であり、軸Ｘと同軸である。
The
内面８５は、熱障壁本体３９の表面８４に押し付けられる。
The
典型的には、表面８５の軸方向下側ゾーンが、表面８４の対面ゾーンと直接接触するか、１ｍｍ未満の厚さ、例えば、０．５ｍｍの厚さの隙間によって対面ゾーンから分離される。表面８５の残りの部分は、わずかに大きい厚さ、例えば、０．５～１．５ｍｍの隙間により表面８４から分離される。
Typically, the axially lower zone of the
上記のように、下部熱シールド７５は管状部１９に押し付けられる。下部熱シールド７５は半径方向内面８３に溶接により堅固に固定される。下部熱シールド７５は管状部１９の中間セグメント３５に押し付けられる。下部熱シールド７５は円筒状であり、軸Ｘと同軸である。
As described above, the
下部熱シールド７５は、下部隙間８６によって熱障壁カバー４１から分離され、ハウジング４７と流体連通している。図示のように、下部熱シールド７５は、熱障壁カバーの壁５１と管状部１９との間に挿入される。壁５１は、実質的に円筒状の表面８７によって半径方向外側に画定される。下部隙間８６は、表面８７によって半径方向内側に画定され、下部熱シールド７５によって半径方向外側に画定される。
The
特に図２及び図３に示すように、上部熱シールドと下部熱シールドとの間に空洞８８がある。この空洞８８の容積は、熱障壁カバー３９と熱障壁本体との間の接続、下部及び上部の熱シールドの設計、その固定のほか、ポンプのさまざまな運転状態中のそれぞれの変形に依存する。この空洞８８の容積は、チャンバ１７と熱障壁３７との間の熱橋を制限するために最小化されることになる。
In particular, as shown in FIGS. 2 and 3, there is a
言い換えれば、上部熱シールド７３と下部熱シールド７５とは、互いに対してわずかに軸方向に分離している。ただし、この間隔は、最小値、例えば、１．５ ｍｍを超えて維持する必要がある。
In other words, the
下部隙間８６はこのほか、空洞８８と流体連通している。隙間８９が、熱障壁本体３９と熱障壁カバー４１との間に配置され（図３）、空洞８８とハウジング４７とを流体接続する。
The
図３及び図４に見られるように、下部熱シールド７５は、上部隙間７６に係合し、管状部１９に堅固に固定された延長部９１を備える。延長部９１は円筒形状を有する。延長部９１は下部熱シールド７５の半径方向外壁を延長する。延長部９１は上部熱シールド７３の軸方向の高さ全体にわたって延びる。延長部９１の上縁９３は、図４に見える溶接ビード９５によって、管状部１９に溶接される。
As seen in FIGS. 3 and 4, the
この延長部により、下部熱シールドを管状部１９に便宜上固定することが可能になる。延長部９１は、実際には、フランジ形成上部セグメント３３の高さまで上昇し、容易に溶接することができる。
This extension allows the lower heat shield to be conveniently secured to the
特に図２及び図３に見られるように、熱障壁３７は、有利には、上部隙間７６又は空洞８８に設置される少なくとも１つの流体圧力を下げる装置又は耐流体装置９７を備える。この装置は、上部隙間７６内の流体、特に動的耐流体装置６７のない場合にハウジング４７から上昇する一次流体の循環を制限又は防止するために設けられる。図示の例では、装置９７は上部熱シールド７３と延長部９１との間に挿入される。
In particular, as seen in FIGS. 2 and 3, the
一変形例では、装置９７は、空洞８８内にて上部熱シールド７５と下部熱シールド７３との間に挿入される。装置９７は、金属ブレード、編組、ラビリンスシール、耐流体ガスケット、セグメントなどの全タイプのものである。
In one modification, the
図２及び図３に示す例では、装置９７は、上部熱シールドの下端部に固定される。一変形例では、装置９７は異なる方法で取り付けられ、例えば、２つのスクリーン間で圧縮される。
In the example shown in FIGS. 2 and 3, the
図３と図４に見られるように、上部熱シールド７３及び下部熱シールド７５は、典型的には、同一の構造を有する。両熱シールドはそれぞれ、有利には、円筒状のボックス９９と、ボックス９９内で互いに平行に配置された複数の平板１０１とを備える。ボックス９９及び平板１０１は、典型的には金属製である。平板１０１はそれぞれ、円筒形状を有し、互いに同心円状に平行に設置される。平板１０１は、例えば、０．８ ｍｍ未満、典型的には、０．４ ｍｍの厚さを有する。
As seen in FIGS. 3 and 4, the
平板は、有利には、１．５ｍｍ未満の厚さを有する液体ブレード１０３によって互いに分離される。液体ブレードの厚さは、例えば、１ｍｍである。各スクリーンは、多数の平板、好ましくは、少なくとも３０個の平板１０１、なおいっそう好ましくは少なくとも４０個の平板１０１を備える。
The flat plates are advantageously separated from each other by a
薄い液体ブレード、ひいては多数の平板を設けることを選択することにより、平板間の液体の対流を制限することができる。 By choosing to provide a thin liquid blade and thus a large number of plates, convection of liquid between the plates can be restricted.
スペーサ１０５が平板１０１間の分離を維持することを可能にする。図３に示す例では、スペーサ１０５は、ボックスの上部カバー１０７に固定される。
The
オリフィス１０９などのオリフィスを用いると、ポンプの油圧の保守作業中に上部シールドを空にすることを可能になる。
Orifices such as the
正常な動作中、供給部５５は冷却剤を熱交換器４５に注入する。さらに、装置６７は、障壁流体をチャンバ６６に注入し、障壁流体は、耐流体ガスケット５９、６１、６３のほか、循環経路７１に沿ってハウジング４７に流入し、次にハウジング４７から循環チャンバ１７に流入する。このため、この障壁流体は、チャンバ４７、空洞８８及び上部隙間７６と下部隙間８６を充填する。上部熱シールド７３及び下部熱シールド７５はこのほか、流体、例えば、障壁流体によって充填される。この障壁流体は典型的には水である。
During normal operation, the
障壁流体の注入により、一次流体はポンプ軸９及びシール５９、６１、６３に沿って上昇せず、ひいてはそれぞれの公称温度に保持される。
By injecting the barrier fluid, the primary fluid does not rise along the
さらに、ディフューザ２５を介した循環チャンバ１７からシール５９、６１、６３までの熱伝導は、低温障壁流体６７の注入装置、熱交換器４７、上部熱シールド７３及び下部熱シールド７５の存在によって制限される。
Further, heat conduction from the circulation chamber 17 through the
障壁流体の注入によって動的耐流体装置が故障した場合、ポンプ軸９に沿って障壁流体がこれ以上循環することはない。次に、循環チャンバ１７を充填する加圧一次流体は、軸に沿ってハウジング４７まで上昇し、熱交換器４５によって部分的に冷却される。ハウジング４７と、熱障壁カバー４１と下部熱シールド７３との間で画定された隙間８６との間で再循環が発生する。
If the dynamic fluid resistant device fails due to the injection of the barrier fluid, the barrier fluid will not circulate any further along the
流体圧力を下げる装置又は耐流体装置９７は上部隙間７６の再循環を制限する。逆に、一次流体は熱障壁本体３９と上部熱シールド７３との間を循環することができない。上部で発生する可能性のある再循環によって生じる熱出力の寄与は排除される。このため、熱障壁本体３９を通る伝導による熱伝達は制限される。その結果、シール５９のほか、シール６１及び６３の温度上昇も制限される。
The fluid pressure reducing device or the fluid
逆に、下部隙間８６が常にハウジング４７と流体連通するという事実により、熱障壁カバー４１内の均一な温度を得ることが可能になる。これは、このカバーの機械的強度にとって時間の経過とともに有利になる。
Conversely, the fact that the
Claims (15)
－静止構造体（３）と、
－回転軸（Ｘ）周りに前記静止構造体（３）に対して回転可能なポンプ軸（９）と、
－前記ポンプ軸（９）に堅固に固定されたポンプホイール（１１）と、
－前記静止構造体（３）に固定され、前記ポンプホイール（１１）によって動かされる流体のガイド構造体（１５）であって、前記ガイド構造体（１５）は、前記ポンプ軸（９）周りに設置された管状部（１９）を備え、前記ガイド構造体（１５）は、前記ポンプホイール（１１）が設置される流体用循環チャンバを内側に画定する、ガイド構造体（１５）と、
－前記管状部（１９）と前記ポンプ軸（９）との間に半径方向に介在した熱障壁（３７）であって、前記熱障壁（３７）は、熱障壁本体（３９）と、前記熱障壁本体（３９）と前記ポンプホイール（１１）との間で前記ポンプ軸（９）に沿って軸方向に介在する熱障壁カバー（４１）とを備え、前記熱障壁（３７）は、前記熱障壁カバー（４１）によって画定されたハウジング（４７）に設置された熱交換器（４５）を具備する、熱障壁（３７）と、
－前記熱障壁（３７）と前記ガイド構造体（１５）の前記管状部（１９）との間に半径方向に介在した熱シールド（５７）と、を具備する、ポンプにおいて
前記熱シールド（５７）は、前記熱障壁本体（３９）と前記管状部（１９）との間に半径方向に挿入された上部熱シールド（７３）と、前記熱障壁カバー（４１）と前記管状部（１９）との間に半径方向に挿入された下部熱シールド（７５）とを備え、前記上部熱シールド（７３）は前記熱障壁本体（３９）に押し付けられ、前記下部熱シールド（７５）は前記管状部（１９）に押し付けられ、
前記上部熱シールド（７３）を前記熱障壁本体（３９）に押し付けることで、前記上部熱シールド（７３）と前記熱障壁本体（３９）との間における一次流体の再循環が制限されることを特徴とする、ポンプ。 The pump (1) is a fluid pump for a nuclear reactor.
-Still structure (3) and
-A pump shaft (9) rotatable around the rotation shaft (X) with respect to the stationary structure (3),
-With the pump wheel (11) firmly fixed to the pump shaft (9),
-A fluid guide structure (15) fixed to the stationary structure (3) and driven by the pump wheel (11), wherein the guide structure (15) is around the pump shaft (9). A guide structure (15) comprising an installed tubular portion (19), wherein the guide structure (15) internally defines a fluid circulation chamber in which the pump wheel (11) is installed.
-A heat barrier (37) radially interposed between the tubular portion (19) and the pump shaft (9), wherein the heat barrier (37) is a heat barrier body (39) and the heat. A heat barrier cover (41) is provided between the barrier body (39) and the pump wheel (11) in the axial direction along the pump shaft (9), and the heat barrier (37) is the heat. A heat barrier (37) comprising a heat exchanger (45) installed in a housing (47) defined by a barrier cover (41).
-The heat shield (57) in a pump comprising a heat shield (57) radially interposed between the heat barrier (37) and the tubular portion (19) of the guide structure (15). The upper heat shield (73) inserted radially between the heat barrier body (39) and the tubular portion (19), and the heat barrier cover (41) and the tubular portion (19). With a lower heat shield (75) inserted radially between them, the upper heat shield (73) is pressed against the heat barrier body (39), and the lower heat shield (75) is the tubular portion (19). ) ,
By pressing the upper heat shield (73) against the heat barrier body (39), the recirculation of the primary fluid between the upper heat shield (73) and the heat barrier body (39) is restricted . A featured pump.
ることを特徴とする、請求項２に記載のポンプ。 The upper heat shield (73) has a lower axial end (81) facing the lower heat shield (75), and the lower axial end (81) is welded around fluid resistant (82). Fixed to the heat barrier body (39),
2. The pump according to claim 2 .
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