Материал: Шелегов Насосное оборудование АЕС 2011

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Министерство образования и науки Российской Федерации Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» Обнинский институт атомной энергетики

А.С. Шелегов, С.Т. Лескин, В.И. Слободчук

НАСОСНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ АЭС

Рекомендовано УМО «Ядерные физика и технологии» в качестве учебного пособия

для студентов высших учебных заведений

Москва 2011

УДК 621.311.25(075) ББК 31.47я7 Ш 43

Шелегов А.С., Лескин С.Т., Слободчук В.И. Насосное оборудование АЭС: Учебное пособие. М.: НИЯУ МИФИ, 2011. – 348с.

Изложены основные принципы проектирования насосного оборудования различного типа с учетом специфики работы их на АЭС. Рассмотрены особенности работы насосов в конкретных тепловых схемах АЭС с ВВЭР-1000. Приведены технические данные по насосам различных систем. Особое внимание уделено роли насосного оборудования в осуществлении технологического процесса. Приведены сведения о конструкции собственно насоса и его отдельных узлов. Рассмотрены вопросы эксплуатации насосов на АЭС.

Для студентов вузов инженерно-физических и энергетических специальностей.

Подготовлено в рамках Программы создания и развития университета НИЯУ МИФИ.

Рецензент канд. техн. наук, доц. В.С. Харитонов

ISBN 975-5-7262-1499-3

© Национальный исследовательский

 

ядерный университет «МИФИ», 2011

2

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ПРЕДИСЛОВИЕ...............................................................................................

9

ВВЕДЕНИЕ.....................................................................................................

10

ГЛАВА 1. ЕДИНИЦЫ, СВОЙСТВА ЖИДКОСТИ,

 

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ГИДРАВЛИКИ..................................

12

1.1. Основные свойства жидкостей.........................................................

12

1.2. Основные уравнения статики и кинематики...................................

21

1.3. Уравнение постоянства расхода.......................................................

23

1.4. Режимы движения жидкости............................................................

25

1.5. Потери напора, коэффициент гидравлического трения.................

27

ГЛАВА 2. НАСОС: ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

 

И ХАРАКТЕРИСТИКИ..............................................................

31

2.1. Классификация насосов.....................................................................

31

2.2. Основные параметры насоса.............................................................

38

2.3. Принцип действия лопастных насосов............................................

43

2.4. Характеристика центробежного насоса...........................................

48

2.5. Характеристика насоса при изменении вязкости жидкости..........

50

2.6. Влияние геометрических и режимных параметров

 

на характеристику насоса..................................................................

52

ГЛАВА 3. РАБОТА НАСОСА В СЕТИ......................................................

54

3.1. Характеристика гидравлической сети..............................................

54

3.2. Работа насоса на сеть.........................................................................

62

3.3. Влияние характеристики сети на работу насоса.............................

64

3.4. Сложение характеристик элементов сети........................................

66

3.5. Выбор рабочей точки насоса и построение

 

характеристики сети..........................................................................

69

3.6. Регулирование режима работы насоса.............................................

70

3.6.1. Регулирование изменением характеристики сети........................

71

3.6.2. Регулирование изменением характеристики насоса

 

за счет изменения чисел оборотов мотора....................................

71

3.6.3. Бесступенчатое регулирование......................................................

72

3.7. Последовательная и параллельная работа насосов на сеть............

74

3.7.1. Параллельное подключение насосов.............................................

74

3.7.2. Последовательное подключение насосов.....................................

78

3.8. Влияние формы характеристик насоса

 

на эксплуатацию системы.................................................................

80

ГЛАВА 4. КАВИТАЦИОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ В НАСОСАХ......................

81

4.1. Кавитация: основные понятия, причины возникновения

 

и ее последствия.................................................................................

81

4.2. Кавитационные явления в центробежных насосах.........................

82

3

4.3. Основные параметры, характеризующие кавитацию.....................

84

4.4. Влияние термофизических параметров: температуры,

 

наличия газовой фазы........................................................................

87

ГЛАВА 5. КОНСТРУКЦИЯ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ

 

НАСОСНЫХ АГРЕГАТОВ.......................................................

89

5.1. Рабочее колесо ...................................................................................

89

5.2. Направляющий аппарат.....................................................................

89

5.3. Вал насоса...........................................................................................

90

5.4. Соединительные муфты....................................................................

91

5.4.1. Втулочно-пальцевая муфта............................................................

91

5.4.2. Зубчатая муфта................................................................................

92

5.4.3. Упругая муфта.................................................................................

92

5.5. Уплотнения валов..............................................................................

93

5.5.1. Сальниковое уплотнение................................................................

93

5.5.2. Манжетные уплотнения .................................................................

93

5.5.3. Торцевые уплотнения.....................................................................

94

5.5.4. Щелевые и динамические уплотнения..........................................

95

ГЛАВА 6. ГЛАВНЫЙ ЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ НАСОС ГЦН-195М........

96

6.1. Общие сведения.................................................................................

96

6.1.1. Назначение ......................................................................................

96

6.1.2. Конструктивная схема ГЦН с механическим

 

уплотнением вала...........................................................................

97

6.1.3. Технические характеристики.......................................................

101

6.1.4. Характеристики насоса.................................................................

104

6.2. Общее устройство главного циркуляционного

 

насоса ГЦН-195М............................................................................

105

6.2.1. Улитка............................................................................................

105

6.2.2. Нижняя проставка.........................................................................

108

6.2.3. Опорные шаровые устройства.....................................................

108

6.2.4. Верхняя проставка........................................................................

110

6.2.5. Биологическая защита..................................................................

110

6.2.6. Торсионная муфта.........................................................................

111

6.2.7. Материалы.....................................................................................

113

6.3. Устройство выемной части ГЦН-195М.........................................

113

6.3.1. Корпус выемной части .................................................................

114

6.3.2. Вал..................................................................................................

116

6.3.3. Блок торцевых уплотнений вала..................................................

117

6.3.4. Корпус уплотнения.......................................................................

118

6.3.5. Опорно-упорный подшипник ......................................................

121

6.3.6. Нижний подшипник скольжения.................................................

124

6.3.7. Тепловой барьер............................................................................

126

6.3.8. Тепловой экран..............................................................................

127

4

6.3.9. Антиреверсное устройство...........................................................

127

6.3.10. Электромагнитное разгрузочное устройство ...........................

128

6.3.11. Рабочее колесо ............................................................................

129

6.4. Устройство составных частей ВЦЭН-315 .....................................

130

6.5. Конструкция электродвигателя ГЦН (ВАЗ 215/109-6АМО5)......

133

6.5.1. Статор двигателя...........................................................................

133

6.5.2. Обмотка статора............................................................................

135

6.5.3. Сердечник ротора..........................................................................

135

6.5.4. Обмотка ротора.............................................................................

135

6.5.5. Воздухоохладители.......................................................................

136

6.5.6. Верхняя крестовина......................................................................

136

6.5.7. Нижняя крестовина.......................................................................

138

6.5.8. Направляющие подшипники........................................................

139

6.5.9. Подпятник......................................................................................

139

6.5.10. Радиальные уплотнения .............................................................

142

6.5.11. Электронагреватели....................................................................

142

6.5.12. Контроль температуры...............................................................

142

ГЛАВА 7. КОНДЕНСАТНЫЕ НАСОСЫ.................................................

144

7.1. Конденсатный насос 1-й ступени...................................................

144

7.1.1. Общее описание конструкции.....................................................

144

7.1.2. Устройство и работа насоса.........................................................

145

7.1.3. Верхний опорно-упорный подшипник .......................................

146

7.1.4. Нижний опорный подшипник......................................................

147

7.1.5. Разгрузочный барабан..................................................................

147

7.1.6. Уплотнение ротора КЭН-1...........................................................

148

7.1.7. Характеристики КЭН-1 ................................................................

149

7.1.8. Технические данные КЭН-1.........................................................

150

7.2. Конденсатный насос 2-й ступени...................................................

151

7.2.1. Общее описание конструкции.....................................................

151

7.2.2. Устройство и работа насоса.........................................................

152

7.2.3. Опорные подшипники насоса......................................................

154

7.2.4. Концевые уплотнения...................................................................

155

7.2.5. Характеристики КЭН-2 ................................................................

155

7.2.6. Технические данные КЭН-2.........................................................

156

7.3. Общие вопросы эксплуатации конденсационной установки.......

157

7.3.1. Схема обвязки КЭН-1...................................................................

157

7.3.2. Схема обвязки КЭН-2...................................................................

158

7.3.3. Пуск конденсационной установки в работу...............................

158

7.3.4. Работа конденсатных насосов в номинальных режимах...........

161

7.3.5. Возможные нарушения в работе конденсатных насосов..........

162

ГЛАВА 8. ТУРБОПИТАТЕЛЬНЫЙ НАСОС...........................................

167

8.1. Назначение .......................................................................................

167

5

Источник: https://studfile.net/preview/16708905/