一种核主泵静压轴封二级密封之新型的补偿密封组件制造技术

技术编号:33716372 阅读:15 留言:0更新日期:2022-06-06 09:00
本申请涉及一种核主泵静压轴封二级密封之新型的补偿密封组件,包括固定密封组件,所述固定密封组件包括固定环座和密封固定环,所述固定环座用于固定设置在主泵的壳体内,所述密封固定环可拆卸连接在所述固定环座上,所述固定环座上设置有用于将固定环抵接至固定环座上的抵接件,将密封固定环可拆卸连接在固定环座上,从而便于对密封固定环进行安装和拆卸,便于对密封固定环进行端面检测、维修和更换,并且可避免传统的核主泵静压轴封二级密封补偿密封组件的密封固定环与压环因制造过程中镶嵌工艺,后期残余应力而发生形变的情况。后期残余应力而发生形变的情况。后期残余应力而发生形变的情况。

【技术实现步骤摘要】
一种核主泵静压轴封二级密封之新型的补偿密封组件


[0001]本申请涉及核电密封组件领域,尤其是涉及一种核主泵静压轴封二级密封之新型的补偿密封组件。

技术介绍

[0002]RCP是核电厂系统中反应堆冷却剂系统的简称,反应堆冷却剂系统又称为一回路系统;RCP主泵应用于驱动核电站反应堆一回路冷却剂,带出热能发电;而主泵轴封为RCP主泵上关键部件之一,是放射性介质逃逸到环境中的屏障;目前,在运压水堆核电站的主泵轴封主要有静压轴封、动压轴封;轴封结构包含了旋转环、固定环、压环和固定环座等多个部件,固定环座带动压环和固定环安装在主泵的密封壳体内,旋转环设置在主轴上且跟随主轴的转动而转动,固定环和旋转环相互抵接以实现密封。
[0003]传统的核主泵静压轴封二级密封通常在固定环组件的设计上,采用过盈配合热镶嵌结构型式,将压环加热膨胀,与常温的固定环(石墨)镶装配。但是当加热膨胀的压环冷却收缩时,会对固定环(石墨)产生挤压,出现应力变形;同时由于固定环组件的特定的结构,固定环密封端面凹陷低于压环端面,不便于固定环密封端面的加工、检测,从而导致固定环(石墨)端面平面度变差,影响密封性能;情况严重时,会导致密封二级密封失效,丧失对一级密封(主密封)的冗余安全密封功能;如果一级密封失效,二级密封腔压力将持续升高,二级密封泄漏率也会随着压力的升高而持续升高,就会导致三级密封腔压力升高,机组将会面临着一回路冷却剂泄漏的严重风险。

技术实现思路

[0004]为了增强二级密封作为一级密封(主密封)的冗余安全功能,提高核主泵轴封承担的一回路压力边界的安全性、可靠性,本申请提供一种核主泵静压轴封二级密封之新型的补偿密封组件。
[0005]本申请提供的一种核主泵静压轴封二级密封之新型的补偿密封组件采用如下的技术方案:一种核主泵静压轴封二级密封之新型的补偿密封组件,包括固定密封组件,所述固定密封组件包括固定环座和密封固定环,所述固定环座用于固定设置在主泵的壳体内,所述密封固定环可拆卸连接在所述固定环座上,所述固定环座上设置有用于将密封固定环抵接至固定环座上的抵接件。
[0006]通过采用上述技术方案,将密封固定环可拆卸连接在固定环座上,从而便于对密封固定环进行安装和拆卸,便于对密封固定环进行端面检测、维修和更换,并且可避免传统的核主泵静压轴封二级密封补偿密封组件的密封固定环与压环因制造过程中的镶嵌工艺,导致后期残余应力而发生形变的情况。
[0007]可选的,所述固定环座与密封固定环之间通过固定销可拆卸连接。
[0008]通过采用上述技术方案,采用固定销的设置便于对固定环座和密封固定环之间安
装和拆卸,提高了固定环座和密封固定环之间的安装固定效果。
[0009]可选的,所述固定环座和密封固定环相对的面上且位于固定销所在的位置开设有用于供固定销插入的固定孔。
[0010]通过采用上述技术方案,固定孔的设置便于固定销对固定环座和密封固定环之间紧密地安装固定。
[0011]可选的,所述抵接件包括压环和安装件,所述压环上开设有用于供密封固定环移入的固定空间,所述安装件用于带动固定空间内的密封固定环抵接至固定环座上。
[0012]通过采用上述技术方案,通过安装件便于带动密封固定环抵接至固定环座上,从而进一步提高了密封固定环与固定环座之间的安装固定效果。
[0013]可选的,所述压环的内壁上设置有用于将压环和密封固定环之间的间隙弹性密封的第一密封件。
[0014]通过采用上述技术方案,弹性的第一密封件承担了对密封固定环的定位、弹性支撑作用,形成了一种特定的浮装状态;弹性的第一密封件可对压环和密封固定环之间的间隙密封,从而对流动至压环和密封固定环之间的密封介质起到阻挡的效果;通常密封固定环与密封旋转环相互配合使用,而主泵内使用的密封为多级密封,当一级密封失效,一级密封压差持续减少,二级密封腔压力将持续升高,二级密封泄漏率也会随着压力的升高而持续升高,就会导致三级密封腔压力升高,当出现二级密封的泄漏率大于一级密封注入水流量的极端情况时,一级密封腔压力低于一回路冷却剂压力,就会发生二级密封丧失对一级密封(主密封)的冗余安全密封功能,导致核主泵轴封的压力边界丧失,此时高温、高压和高辐射的冷却剂,将穿过一级密封、二级密封,进入三级密封腔,污染一级、二级泄漏管线系统,当三级密封腔压力高于三级注入水压力时,冷却剂将穿过三级密封,污染到机组厂房空间,机组就直接面临着一回路冷却剂泄漏的严重事故;本申请提供的一种核主泵静压轴封二级密封之新型的补偿密封组件(浮装式),由于密封固定环在压环内通过弹性的第一密封件的定位和弹性支撑,密封固定环在压环内可以自适应位移,和在二级密封在压力变化时,具有对弹性设计的密封旋转环端面变形具备自适应补偿功能,并在二级密封特定的弹性体旋转密封组件的配合下,会在一级密封失效的过程中,随着一级密封端面泄漏率的逐渐增加、压差的逐渐降低,二级密封腔压力会逐渐升高,但二级密封端面泄漏率增加程度却会逐渐减缓,当二级密封腔压力升高到某一压力值(如6

8MPa,可以通过特定的计算、设计调整)时,二级密封端面泄漏率达到最大(如600

800L/h,可以通过特定的计算、设计调整),就不再增加;二级密封腔压力的继续升高,二级密封端面泄漏率反而会逐渐下降,当二级密封腔压力接近某一特定值时(如14

15MPa),二级密封端面泄漏率会趋于平稳(如350

450L/h);二级密封腔压力继续升高,直至与一回路冷却剂压力平衡,泄漏率也都基本不变;从而实现了在一级密封失效的情况下,二级密封泄漏可控、承担一级密封(主密封)的冗余安全密封功能,保证了核主泵轴封的压力边界的可靠性。
[0015]可选的,还包括与固定密封组件配合的旋转密封组件,所述旋转密封组件包括旋转环座和密封旋转环,所述旋转环座用于固定设置在主轴上且跟随主轴同步转动,所述密封旋转环设置在所述旋转环座上且与密封固定环相互抵接,所述旋转环座的外壁上环向设置有用于将旋转环座和密封旋转环之间的间隙密封的弹性的第二密封件。
[0016]通过采用上述技术方案,密封固定环和密封旋转环配合实现密封,当前序的密封
组件失效发生泄露时,则会导致输送至密封固定环和密封旋转环之间的密封介质的压力逐渐增大,此时依靠密封介质的压力则会带动密封旋转环进一步与弹性的第二密封件抵接,此时密封固定环和密封旋转环之间的间距朝向主轴的方向进一步逐渐减小,从而导致密封介质的泄漏率增加的趋势进一步减小(减缓),而不会按密封固定环和密封旋转环固定间距那样泄漏率增加迅速,泄漏率的增加量也没有那样大,能进一步显著提高密封性能的稳定性,在运行压力变化工况下,本专利提出的新型补偿密封组件,泄漏率变化范围显著减小,而且在正常运行时的压力波动的情况下,泄漏率也进一步更为平稳。
[0017]可选的,所述密封旋转环包括密封环和连接环,所述连接环与压环之间留有用于供密封介质输送至密封环和密封固定环相接触的位置的密本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核主泵静压轴封二级密封之新型的补偿密封组件,其特征在于:包括固定密封组件,所述固定密封组件包括固定环座(1)和密封固定环(11),所述固定环座(1)用于固定设置在主泵的壳体内,所述密封固定环(11)可拆卸连接在所述固定环座(1)上,所述固定环座(1)上设置有用于将密封固定环(11)抵接至固定环座(1)上的抵接件。2.根据权利要求1所述的一种核主泵静压轴封二级密封之新型的补偿密封组件,其特征在于:所述固定环座(1)与密封固定环(11)之间通过固定销(12)可拆卸连接。3.根据权利要求2所述的一种核主泵静压轴封二级密封之新型的补偿密封组件,其特征在于:所述固定环座(1)和密封固定环(11)相对的面上且位于固定销(12)所在的位置开设有用于供固定销(12)插入的固定孔(121)。4.根据权利要求1所述的一种核主泵静压轴封二级密封之新型的补偿密封组件,其特征在于:所述抵接件包括压环(13)和安装件,所述压环(13)上开设有用于供密封固定环(11)移入的固定空间(131),所述安装件用于带动固定空间(131)内的密封固定环(11)抵接至固定环座(1)上。5.根据权利要求4所述的一种核主泵静压轴封二级密封之新型的补偿密封组件,其特征在于:所述压环(13)的内壁上设置有用于将压环(13)和密封固定环(11)之间的间隙弹性密封的第一密封件(14)。6.根据权利要求1

5任意一项所述的一种核主泵静压轴封二级密封之新型的补偿密封组件,其特征在于:还包括与固定密封组件配合的旋转密封组件,所述旋转密封组件包括旋转环座(2)和密封旋转环(21),所述旋转环座(2...

【专利技术属性】
技术研发人员:张君凯奉明忠刘伟陈侃邹六平任何冰李志山吴希曦黄美叶庆
申请(专利权)人:中密控股股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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