Главные циркуляционные насосы
Главные циркуляционные насосы предназначены для отвода тепла от активной зоны реактора и передачи его воде второго контура в барабанах-сепараторах (одноконтурные АЭС с реактором РБМК) и в парогенераторах (двухконтурные АЭС с реакторами ВВЭР). В качестве ГЦН на АЭС с водным теплоносителем применяются насосы с уплотнением вала и выносным электродвигателем. На рис. 2.2 представлена конструкция главного циркуляционного насосного агрегата вертикального исполнения для двухконтурной АЭС с реакторами типа ВВЭР [2, 3]. Электродвигатель 4 расположен над насосом 1 на цилиндрической раме 2. Роторы насоса и электродвигателя соединены зубчатой муфтой 3. Агрегат комплектуется внешней системой подачи воды на нижний опорный подшипник и на уплотнение вала насоса, а также индивидуальной маслоустановкой для опорно-упорных подшипников роторов насоса и электродвигателя.
Насос консольный, одноступенчатый (рис. 2.3). Проточная часть состоит из подвода, выполненного в виде 90°-ного колена (на рисунке не показан) и прямолинейного участка 1, рабочего колеса 2 одностороннего входа, консольно расположенного на валу 5, и направляющего аппарата 3, состоящего из нескольких частей и крепящегося к сферическому корпусу 4 насоса.
Рис. 2.2. Главный циркуляционный насосный агрегат двухконтурной АЭС с реактором ВВЭР-1000
Рис. 2.3. ГЦН двухконтурной АЭС с реактором ВВЭР-1000
В верхней части корпуса устанавливается крышка 6, в которой размещается система уплотнения 7 вала и нижний опорный подшипник 10. Система уплотнения вала 7 насоса состоит из нескольких ступеней механических торцовых уплотнений, к которым от внешней системы подается чистая холодная запирающая вода с давлением, превышающим давление теплоносителя первого контура.
Опоры ротора насоса — подшипники скольжения. Нижний опорный гидродинамический подшипник 10 работает на холодном теплоносителе. Верхний опорно-упорный гидродинамический подшипник 8 работает на масле от индивидуальной маслоустановки.
Между опорно-упорным подшипником и системой уплотнения вала расположена жесткая соединительная муфта 9 с проставкой, позволяющей производить замену узла уплотнения без демонтажа электродвигателя. Насос лапами 11 опирается на фундамент через подвижные шаровые опоры, обеспечивающие перемещение насоса при температурных изменениях размеров трубопроводов в процессе разогрева и расхолаживания.
В качестве ГЦН одноконтурных АЭС с реакторами типа РБМК-1000 и РБМК-1500 используются вертикальные насосы ЦВН-8 (рис. 2.4). Электродвигатель 4 насоса 1 крепится на цилиндрической раме 3. Роторы электродвигателя и насоса соединены эластичной муфтой 2 [3]. Насос ЦВН-8 комплектуется внешними системами разгрузки ротора насоса от осевых сил, питания гидростатического подшипника насоса и уплотнения вала, а также индивидуальной маслоустановкой для опорно-упорных подшипников роторов насоса и электродвигателя.
Рис. 2.4. Главный циркуляционный насосный агрегат ЦВН-8 одноконтурной АЭС с реактором РБМК-1000
Насос консольный, одноступенчатый (рис. 2.5). Проточная часть насоса состоит из прямолинейного конфузорного подвода 1, центробежного рабочего колеса 4 с односторонним входом, направляющего аппарата 3, крепящегося к крышке 5, и корпуса 2 насоса с входным и напорным патрубками. Крышка насоса крепится к корпусу нажимным фланцем 7 и уплотняется прокладкой 6 трапецеидальной формы. В горловине 10 крышки располагается нижний гидростатический подшипник 8 вала 9 насоса, работающий на теплоносителе. Уплотнение 11 вала насоса — двойное торцовое механическое с подачей к нему запирающей чистой холодной воды с давлением, превышающим давление в контуре. Верхний опорно-упорный подшипник 12 ротора насоса работает на масле от индивидуальной маслоустановки. Опорный подшипник втулочного типа, а упорный — сегментный, типа «Кингсбери».
Рис. 2.5. Главный циркуляционный насос ЦВН-8
бетонном перекрытии выполняется таким образом, что корпус с напорным и входным патрубками расположен ниже перекрытия. Насос опирается на фундаментную раму 14 и крепится к ней нажимным кольцом 13.
Основные параметры ГЦН АЭС с водным теплоносителем приведены в табл. 2.3.
| Параметры ГЦН | ГЦН-317 (ВВЭР-440) | ГЦН-195М (ВВЭР-1000) | ЦВН-8 (РБМК-1000) | ЦВН-8 (РБМК-1500) |
| Подача номинальная, м3/ч | 6500 | 20 000 | 8000 | 8000 |
| Давление, развиваемое насосом, МПа | 0,58 | 0,675 | 1,54 | 1,54 |
| Давление на входе, МПа | 12,5 | 16,0 | 8,0 | 8,0 |
| Температура перекачиваемой воды, °С | 270 | 300 | 270 | 270 |
| Потребляемая мощность, кВт | 1400 | 5300 | 4300 | 4300 |
| Допустимый кавитационный запас, м | 50 | 100 | 23 | 23 |
| Частота вращения, об/мин | 1480 | 980 | 980 | 980 |
| Тип уплотнения вала насоса | Торцовое механическое | |||
| Количество насосов, шт. | 6 | 4 | 6 | 8 |