Насос для подачи жидкометаллического теплоносителя

 

Изобретение относится к области ядерной энергетики. Насос для подачи жидкометаллического теплоносителя содержит корпус, рабочее колесо, закрепленное на валу, соединенном с приводом и установленном со щелевым зазором с невращающимися узлами, а также отверстие перелива теплоносителя. Для предотвращения поступления жидкого металла в щелевое уплотнение вала на валу выше отверстия перелива жидкометаллического теплоносителя установлено защитное колесо, выполненное в виде диска с радиальными лопатками. Нижние кромки лопаток наклонены к свободному уровню теплоносителя так, что зазор между лопатками и уровнем теплоносителя уменьшается от центра к периферии. Изобретение направлено на предотвращение попадания и последующего застывания металла в щелевом зазоре, узле уплотнения и подшипниковых узлах насоса . 1 ил.

Изобретение относится к области ядерной энергетики.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату, выбранным в качестве прототипа, является насос для подачи жидкометаллического теплоносителя, содержащий корпус, рабочее колесо, закрепленное на валу, соединенном с приводом и установленном со щелевым зазором с невращающимися узлами, а также отверстие перелива теплоносителя, причем на валу, выше отверстия перелива жидкометаллического теплоносителя, установлено защитное колесо (DE 19541093 А1, кл. F 04 D 7/06, опубл. 07.05.1997).

Недостатком известного насоса является то, что при аварийном повышении уровня жидкого металла при проскоке газового или парового пузыря, аварийной перепитке контура теплоносителем или др., возможно поступление металла в щелевой зазор и застывание металла в нем или заброс металла в узел уплотнения вала по газу или в подшипниковые узлы качения. Жидкий металл застывает и запуск насоса после останова либо невозможен, либо затруднен, и следующая длительная работа насоса невозможна.

Для перелива жидкометаллического теплоносителя из объема газовой полости насоса к ней подключают патрубок, сообщающийся с объемом буферной емкости (компенсатором объема контура) либо сообщающийся со всасом насоса, и устанавливают защитное колесо. Однако в динамике, при достаточно быстром подъеме уровня жидкого металла, последний поступает в щелевой зазор и, как правило, там застывает, несмотря на противодействие защитного колеса, конструкция которого не всегда позволяет создать требуемый противонапор.

Решаемая задача - совершенствование конструкции насоса.

Технический результат - исключение во всех случаях при вращении вала насоса поступления жидкометаллического теплоносителя в верхнюю часть газовой полости насоса, в щелевой зазор между валом и неподвижными элементами насоса и далее.

Этот технический результат достигается тем, что в насосе, содержащем корпус, рабочее колесо, закрепленное на валу, соединенном с приводом и установленном со щелевым зазором с невращающимися узлами, а также отверстие перелива теплоносителя, причем на валу выше отверстия перелива жидкометаллического теплоносителя установлено защитное колесо, согласно изобретению защитное колесо выполнено в виде диска с радиальными лопатками, нижние кромки которых наклонены к свободному уровню теплоносителя так, что зазор между лопатками и уровнем теплоносителя уменьшается от центра к периферии.

На чертеже изображен насос в разрезе.

Предлагаемый насос для подачи жидкометаллического теплоносителя содержит: корпус 1, рабочее колесо 2, закрепленное на валу 3, соединенном с приводом 4 и установленном со щелевым зазором 5 с невращающимися узлами, отверстие 6 перелива теплоносителя.

Для надежного предотвращения поступления жидкого металла в щелевое уплотнение вала 3 на валу выше отверстия 6 перелива жидкометаллического теплоносителя установлено защитное колесо 7, выполненное в виде диска с радиальными лопатками 8, нижние кромки 9 которых наклонены к свободному уровню теплоносителя так, что зазор между лопатками 8 и уровнем теплоносителя уменьшается от центра к периферии.

При подъеме уровня жидкого металла вначале периферийная, а затем и центральная область жидкого металла приобретают вращательное движение. За счет центробежных сил интенсифицируется поступление жидкого металла в отверстие 6 патрубка перелива. Наряду с этим возникает циркуляция жидкого металла в камере, ограниченной сверху диском защитного колеса 7 с лопатками 8. В верхней части данной камеры возникает движение жидкого металла от центра к периферии, потом вниз, затем в центр и подъем вверх. Тем самым подъем свободного уровня к щелевому зазору 5 “запирается”. В данном случае реализуется работа центробежного защитного колеса 7, которое, как известно из теории лопастных гидромашин, среди прочих лопастных устройств при равных габаритах и скоростях вращения развивает наибольший напор и является наиболее изученным устройством.

Насос для подачи жидкометаллического теплоносителя, содержащий корпус, рабочее колесо, закрепленное на валу, соединенном с приводом и установленном со щелевым зазором с невращающимися узлами, а также отверстие перелива теплоносителя, причем на валу, выше отверстия перелива жидкометаллического теплоносителя, установлено защитное колесо, отличающийся тем, что защитное колесо выполнено в виде диска с радиальными лопатками, нижние кромки которых наклонены к свободному уровню теплоносителя так, что зазор между лопатками и уровнем теплоносителя уменьшается от центра к периферии.

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к конструкции для перекачивания теплоносителя в атомных энергетических установках

Изобретение относится к циркуляционным насосам, перекачивающим газосодержащие жидкости с высокой температурой и под большим давлением

Изобретение относится к области насосостроения и позволяет повысить надежность путем улучшения охлаждения термобарьера (Т) 6

Изобретение относится к области химического машиностроения и может быть использовано в центробежных насосах, проточная часть которых защищена полимерным покрытием

Изобретение относится к циркуляционным электронасосам (ЦЭН), используемым в ядерных энергетических установках интегрального типа для перекачки жидкометаллических теплоносителей

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к вертикальным герметичным электронасосам, перекачивающим воду высоких (по температуре, давлению и расходу) параметров

Изобретение относится к насосам для перекачки расплавленных металлов и горячих сред, в частности для формирования струй жидкого металла, служащих в качестве жидкометаллического электрода в мощных источниках рентгеновского или экстремального ультрафиолетового излучения

Изобретение относится к магнитным муфтам и может использоваться в герметичных насосах, компрессорах и системах передачи движения. Технический результат заключается в создании жаропрочной магнитной муфты, предназначенной для передачи движения в горячих средах, в частности в расплавленных металлах с температурой выше 300°C. Жаропрочная магнитная муфта содержит горячую камеру, моторную камеру и герметизирующий экран. В горячей камере размещена установленная на ведомом валу ведомая полумуфта. В моторной камере размещена часть ведущего металлического вала и соединенная с ведущим валом ведущая полумуфта с набором постоянных магнитов. Герметизирующий экран отделяет моторную и горячую камеры. Ведомая полумуфта представляет собой зубчатый магнитопровод, выполненный из металла, относящегося к группе ферромагнетиков с высокой температурой Кюри TC, например из железа (TC=769°C). Моторная камера выполнена вакуумируемой. Вакуумный зазор между ведущей полумуфтой и герметизирующим экраном служит тепловым барьером, интегрированным в магнитную муфту. Корпус моторной камеры включает в себя тепловой барьер, а ведущий вал снабжен жидкостным охлаждением. 14 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к центробежному насосу для нагнетания горячих жидкостей. Насос имеет контактный уплотнитель вала, корпус (13) уплотнителя для уплотнителя (14) вала и возвратный канал (8) для парциального потока нагнетаемой жидкости. Нагнетаемую жидкость не выпускают из корпуса (13) уплотнителя. Между корпусом (13) уплотнителя и корпусом (1) насоса расположена отдельная крышка (9) корпуса. Контактная поверхность (25) минимизирует теплопередачу между корпусом (13) уплотнителя и крышкой (9) корпуса, и возвратный канал (8) соединен с крышкой (9) корпуса и/или с корпусом (1) насоса. Между крышкой (9) корпуса и вращающимся элементом (10) предусмотрен зазор (11) для ограничения притока нагнетаемой жидкости в корпус (13) уплотнителя. Изобретение направлено на обеспечение уплотнения насоса для нагнетания жидкости в диапазоне температур свыше 160° без подачи охлаждающих жидкостей в камеру уплотнителя извне и создание дешевой и надежной системы уплотнений. 15 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к насосу для расплавленного металла. Насос содержит удлиненную трубу, имеющую нижний конец и верхний конец и образующую насосную камеру, вал, размещенный в указанной трубе, и рабочее колесо. Колесо выполнено с возможностью вращения валом, расположено вблизи нижнего конца и имеет впускную направляющую секцию с полой центральной частью и верхнюю секцию с лопатками. Диаметр насосной камеры смежно с указанным рабочим колесом превышает диаметр рабочего колеса по меньшей мере в 1,1 раза. В нижнем конце имеется впуск, а в верхнем конце имеется выпуск. Верхний конец содержит камеру, диаметр которой превышает диаметр трубы между указанным впуском и указанным выпуском. Группа изобретений направлена на обеспечение равновесного имеющего низкую интенсивность вихря при малом притоке воздуха или его отсутствии, в результате чего образуется небольшое количество окалины, устройство имеет небольшую площадь опорной поверхности и позволяет располагать рабочее колесо близко к дну варочной поверхности, что обеспечивает возможность понижения уровня металла и использование его в существующих печах без внесения в них существенных изменений. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 13 ил.

Группа изобретений относится к насосам, входящим в состав системы для подачи расплавленного металла в литейную форму и др. емкости, а также способам заполнения литейной формы расплавленным алюминием. Насосный блок для расплавленного алюминия содержит удлиненный вал (16), соединяющий двигатель с крыльчаткой (22). Крыльчатка (22) заключена внутри камеры (18) основания таким образом, что при вращении крыльчатки (22) расплавленный металл втягивается в камеру (18) через входное отверстие (48) и расплавленный алюминий выталкивается через выходное отверстие. Первый подшипник (36) выполнен с возможностью поддержания крыльчатки (22) с возможностью вращения на первой радиальной кромке (32), и второй подшипник (38) выполнен с возможностью поддержания крыльчатки (22) с возможностью вращения на второй радиальной кромке (34). Между вторым подшипником (38) и второй радиальной кромкой (34) размещен перепускной зазор (60). Расплавленный металл перетекает через перепускной зазор (60) с заданным расходом таким образом, чтобы создавать возможность управления расходом потока и давлением нагнетания расплавленного металла для достижения точного управления расходом потока. 9 н. и 21 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Наверх