JPH03124994A

JPH03124994A - 原子炉再循環ポンプ

Info

Publication number: JPH03124994A
Application number: JP1262013A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Tanaka; 賢彰田中; Osamu Oyamada; 修小山田; Shozo Nakamura; 中村　昭三; Kazuhiko Kawaike; 川池　和彦
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-10-09
Filing date: 1989-10-09
Publication date: 1991-05-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は沸騰水形原子炉の原子炉再循環ポンプに関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来の技術を、第１図及び第２図により説明する。

原子炉再循環ポンプは、ポンプの吸込み及び吐出し口を
配管と接続する部分を溶接構造として、ポンプケーシン
グ１を流路の一部として構成する。

ポンプケーシング１の下側に吸込口２を形成し反対側に
内部構造物を挿入する開口部３を設け、立期オーバーハ
ング・片吸込単段渦巻ポンプとして構成する。カバー４
は、開口部３を密閉するものであり、高温の炉水に曝さ
れる密閉部５と、軸封室壁６に分けられる。この境の部
分に主軸の貫通するカバー貫通壁９があり、軸との間に
小さい運転すきま８を有する。運転すきま８の両側の主
軸７及びカバー貫通壁９には、ラビリンスを有する構造
となっている。この運転すきま８の下側はポンプ内部１
３であり、上側は軸封室１ｏとなっている。

軸封室１０は、二つの部分に分かれる。ポンプ内部１３
に近い方を下部シール室１１、その上に上部シール室１
２が構成されている。下部シール室１１はポンプ内部１
３と同等の圧力であり、上部シール室１２は、下部シー
ル室１１の半分の圧力になるように構成されている。各
シール室に同形式のメカニカルシールが１組ずつ設けら
れ、下部メカニカルシール１４は、下部シール室１１と
上部シール室１２の差圧をシールし、上部メカニカルシ
ール１５は、上部シール室１２と大気圧の差圧をシール
する。すなわち、２個のメカニカルシールによって構成
される二段タンデム形のシール構造となっている。

ポンプ内部１３の放射性物質を含んだ炉水１６が軸封室
１０に浸入し、外部へ流出すること及び高温炉水による
軸封室１０の温度上昇を防止するため、外部から下部シ
ール室１１へパージ水１７を注入する。パージ水の一部
は、運転すきま８を通ってポンプ内部１３へ押し出され
る正味パージ水１８となる。他の一部は、減圧して軸封
室外部へ抽出されるブリードオフ水１９となる。

ブリードオフ水減圧機構は、下部シール室１１及び上部
シール室１２の圧力をコントロールすることを目的とし
ており、下部シール室１１の水は下部減圧機構２０を通
り上部シール室１２に入る。

更に上部シール室１２から上部減圧機構２１を通り、ポ
ンプ外部へ抽出される。

軸封部１０は、メカニカルシールを長期間安定した機能
を保たせるために、冷却されている。軸封室１０の温度
を許容温度以下に保持するために、二系列の冷却装置が
設けられている。一系列は、運転すきま８外側に設けら
れたジャケット２２と軸封部壁６の外周に設けられたジ
ャケット２３を直列につないだ冷却系統である。ここに
低圧の冷却水を流すことによって軸封室１０全体から熱
を取り去っている。

パージ水１７を注入しない場合は、高温水が運転すきま
８を通って軸封室ｌＯに上昇し、内部の水と混合する。

運転すきま８の周囲のジャケット２２は、高温水が運転
すきま８を上昇する間に冷却される効果を合せて有して
いる。

他の一系列は下部シール室１１の下端から、パージ水の
一部２４をポンプ外部に取り出し、軸封室壁６の外側を
コイル状に廻って軸封室１０の上部に入る高圧導水管路
を形成する。このコイル２５は、軸封室１０と同心の環
状に設けられた冷却室２６の中を通り、外部から冷却さ
九て再び軸封室１０上部の下部シール室１１に入る。下
部シール室１ｏの下側に設けられた循環羽根２７により
、パージ水の一部２４をコイル内に送り出し、循環させ
冷却する。この二つの冷却系統によって軸封室１０は許
容温度以下に保たれる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、低温のパージ水が主軸とケーシングカ
バーの間の流路を通過後、出口部においてポンプ室の高
温炉水と混合する構造となっている。したがって上記従
来技術では、パージ水の温度が出口部付近うで急上昇す
るため、パージ水出口付近の主軸およびケーシングカバ
ーに局所的熱変形を生じるという問題があった。

本発明の目的は、貫通部を流れるパージ水の温度勾配を
ゆるやかにし、局所的熱変形を低減するための機構を設
けた原子炉再循環ポンプを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、バージ水昇温用流路をケーシングカバー内
に設はパージ水昇温用用流路へ高温炉水を流入させ、間
接的にパージ水を昇温させることによって達成される。

〔作用〕

主軸とケーシングカバーの貫通部を流れるパージ水は、
ケーシングカバー内に設けられたパージ水昇温用循環流
路を流れる高温炉水との間で熱交換が行われるため、十
分昇温され、温度勾配もゆるやかとなる。それによって
、主軸およびケーシングカバーに生じる局所的熱変形を
低減することが可能となり、ポンプの信頼性を向上する
ことができる。なお、従来型に設けられているパージ水
冷却用のジャケット冷却孔は、パージ水が停止したとき
の対策として設けられたものであり、パージ水が停止す
ることがない場合、ジャケット冷却孔を設ける必要はな
い。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第３図により説明する。

原子炉再循環ポンプのポンプカバー４内にポンプ室１３
とつながった円筒形昇温流路２８を複数個設置して、こ
れら円筒形昇温流路２８をヘッダ２９にて連結した後、
ヘッダ２９とポンプサクションを連結する再循環流路３
０ｔＩ−設置する。

本実施例によれば、ポンプ室内の高温炉水は昇温流路へ
流入し、間接的にパージ水を昇温した後、ヘッダ及び再
循環流路を通ってポンプサクションへ戻る、また一方、
パージ水は高温プロセス流体により間接的に昇温されて
ポンプ室へ流入する。

本実施例によりパージ水の温度の勾配はゆるやかになり
、主軸およびケーシングカバーに生じる局所的熱変形を
低減することが可能となる。

第４図は、第３図の構造に従来のジャケット冷却孔３１
を合せもつ構造を示す。

第５図に、第３図の応用例を示す。

原子炉再循環ポンプのポンプカバー４内にポンプ室と１
個所につながり、かつ、ポンプシャフトまわりに流路を
形成する昇温流路３２を設置し、昇温流路の出口部をポ
ンプサクションへ連結する再循環流路３３を設置する。

こうすることにより、ポンプ室内の高温プロセス流体は
昇温流路へ流入し、間接的にパージ水を昇温した後、再
循環流路を通ってポンプサクションへ戻る。

また一方、パージ水は高温プロセス流体により間接的に
昇温されてポンプ室へ流入する。

本実施例によりパージ水の温度の勾配はゆるやかになり
、主軸およびケーシングカバーに生じる、局所的熱変形
を低減することが可能となる。また。

パージ水が汚れないため異物がラビリンス部へのまるこ
ともない。

第６図は、第５図の構造に従来のジャケット冷却孔３４
を合わせもつ構造を示す。

第７図に第３図の応用例を示す。

原子炉再循環ポンプのポンプカバー４内に循環流路を形
成する昇温流路３５を設置し、ポンプシャフト７側の昇
温流路３５出口部近傍にポンプシャフト７へ固定された
循環羽根３６を設置する。

こうすることにより、ポンプ室内の高温プロセス流体に
より間接的に昇温されてポンプ室内へ流入する。

一方、パージ水が汚れないため異物がラビリンス部へつ
まらなくなる効果がある。

第８図は、第７図の構造に従来のジャケット冷却孔３７
を合せもつ構造を示す。

第９図に、第３図の応用例を示す。

原子炉再循環ポンプのポンプカバー４とポンプバランス
室３８が１ケ所につながりかつポンプシャフト７のまわ
りに昇温流路３９を形成する構造とし、羽根車４０のバ
ランスホールをなくし、流路４１の出口部４２をポンプ
サクションへ連結する。

炉水はこの昇温流路３９に流入し、間接的にパージ水を
昇温した後、再循環流路を通ってポンプサクションへ戻
る。またパージ水は炉水により間接的に昇温されてポン
プ室へ流入する。

本実施例によれば、パージ水の温度勾配はゆるやかにな
り、主軸およびケーシングカバーに生じる局所的熱変形
の発生を低減することが可能となる。

第１０図は、第９図の構造に従来のジャケット冷却孔４
３を設け、メカシール室内の昇温を防止する構造を示す
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、主軸およびケーシングカバーの貫通部
を流れるパージ水を昇温させ、温度勾配をゆるやかにす
ることができるので、主軸およびケーシングカバーに生
じる局所的熱変形を低減し、原子炉再循環ポンプの信頼
性を向上させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は原子炉再循環ポンプ、第２図は軸封部詳細図、
第３図は本発明の一実施例である同筒形昇温流路を有す
る原子炉再循環ポンプ、第４図は第３図の構造にジャケ
ット冷却孔を合せ持つ構造図、第５図は第３図の構造の
応用例、第６図は第５図の構造にジャケット冷却孔を合
せ持つ構造図、第７図は第３図の構造の応用例、第８図
は第７図の構造にジャケット冷却孔を合せ持つ構造図、
第９図は第３図の応用例、第１０図は第９図の構造にジ
ャケット冷却孔を合せもつ構造図を示す。１・・・ポンプケーシング、２・・・吸込口、３・・・
開口部、４・・・カバー、５・・・密閉部、６・・−軸
封室壁、７・・・主軸、８・・・運転すきま、９・・・
カバー貫通壁、１゜・・・軸封室、１１・・・下部シー
ル室、１２・・・上部シール室、１３・・・ポンプ内部
、１４・・・下部メカニカルシール、１５・・・上部メ
カニカルシール、１６・・・炉水、１７・・・パージ水
、１８・・・正味パージ水、１９・・・ブリードオフ水
、２０・・・下部減圧機構、２１・・・上部減圧機樋、
２２・−・ジャケット、２３・・・ジャケット、２４・
・・パージ水の一部、２５・・・コイル、２６・・・冷
却室、２７・・・循環羽根、２８・・・円筒形昇温流路
、２９・・・ヘッダ、３０・・・再循環流路、３１・・
・ジャケット冷却孔、３２・・・昇温流路、３３・・・
再循環流路、３４・・・ジャケット冷却孔、３５・・・
昇温流路、３６・・・循環羽根、３７・・・ジャケット
冷却孔、３８・・・ポンプバランス室、３９・・・昇温
流路、４゜・・・羽根車、４１・・・流路、４２・・・
流路出口部、４３・・・ジャケット冷却孔。

Claims

【特許請求の範囲】１、モータからの動力を伝える主軸、前記主軸に取付け
られるインペラ、インペラを覆う渦巻型ケーシング、モ
ータ内への流体の漏洩を防止するためのメカニカルシー
ル、および内部に冷却用ジャケットを有しているケーシ
ングカバーにより成り、前記主軸、ケーシングおよびケ
ーシングカバーによりポンプ室を構成し、前記ケーシングカバーと主軸の貫通部のすき間にシール
パージ水を流すことによつて高温プロセス流体のメカニ
カルシール部への漏洩を防止する構造を有することを特
徴とする原子炉再循環ポンプ。２、特許請求の範囲第１項の原子炉再循環ポンプにおい
て、前記ポンプ室からポンプサクシヨンへと通じ、中を
高温炉水が流れる１個あるいは複数個の循環流路を前記
ケーシングカバー内の貫通部付近に設け、前記パージ水
と熱交換可能な構造としたことを特徴とする原子炉再循
環ポンプ。３、特許請求の範囲第１項の原子炉再循環ポンプにおい
て、前記ポンプ室から前記ケーシングカバー内の貫通部
付近を通つた後、再びポンプ室へと戻る１個あるいは複
数個の循環流路を設け、また前記循環流路出口部近傍の
前記主軸に、主軸とともに回転する循環用羽根を設け、
前記循環流路に高温炉水を強制的に流し、前記パージ水
と熱交換可能な構造としたことを特徴とする原子炉再循
環ポンプ。