ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ НАСОС

Полезная модель относится к отрасли гидромашиностроения, а именно к центробежным многоступенчатым насосам для подачи радиоактивных жидкостей с максимальной объемной концентрацией механических примесей 1,5%, и может быть использована в системах безопасности реакторного отделения АЭС при аварийных ситуациях.
Известен насос ЦНСА 700-140, предназначенный для подачи раствора бора на разбрызгивающие сопла спринклерно-охладительной системы при аварийных ситуациях на АЭС с реактором ВВЭР - 1000, - центробежный, горизонтальный, одноступенчатый, с рабочим колесом двустороннего входа. Опоры ротора - подшипники скольжения с кольцевой смазкой. [Насосное оборудование атомных станций/ Под общей редакцией П.Н.Пака. М.: Энергоатомиздат, 2003 - с.191, 202]. Недостатком данной конструкции является горизонтальный разъем корпуса, так как при высоких температурах и давлениях его значительно труднее уплотнить, чем вертикальный разъем.
Известен также насос типа ЦН для подачи в первый контур раствора борной кислоты при аварийных ситуациях, связанных с резким расхолаживанием реактора ВВЭР - 1000, - центробежный, горизонтальный, многоступенчатый, содержащий наружный корпус с входным и напорным патрубками, закрепленный с напорной крышкой шпильками, внутренний корпус секционного типа с направляющими аппаратами и рабочими колесами, установленными на валу, опирающемся на подшипники скольжения с кольцевой смазкой. Концевые уплотнения вала - торцового типа. Разгрузка ротора от осевых сил осуществляется с помощью автоматического саморегулирующего разгрузочного устройства с уравновешивающим диском (гидропята). Корпус имеет вертикальный разъем. [Насосное оборудование атомных станций/ Под общей редакцией П.Н.Пака. М.: Энергоатомиздат, 2003 - с.197]. Данная конструкция насоса выбрана в качестве прототипа для заявляемого объекта.
Опыт эксплуатации этих насосов в системах безопасности реакторного отделения АЭС показывает их несоответствие требуемым показателям высокой степени надежности по следующим причинам:
- при необходимости работоспособности насосов при низких значениях допускаемого кавитационного запаса не обеспечиваются высокие кавитационные качества;
- при наличии механических примесей в перекачиваемой среде не удовлетворяются требования надежности и долговечности работы торцовых уплотнений;
- существующая система смазки подшипников скольжения вызывает необходимость повышения несущей способности подшипников путем улучшения условий смазки;
- большая площадь поверхности разъема корпуса, требующая значительных усилий затяжки.
ном
ном
В основу полезной модели поставлена задача создания центробежного многоступенчатого насоса, в котором, путем введения новых конструктивных элементов и нового исполнения существующих конструктивных элементов, обеспечиваются повышение кавитационных качеств насоса, возможность работы насоса в широком интервале подач (0,2-1,2)Q (Q - подача номинальная), улучшение условий смазки и повышение несущей способности подшипников скольжения, качественная и быстрая затяжка шпилек крепления корпуса с напорной крышкой, в результате чего достигается повышение надежности и долговечности насоса.
Поставленная задача достигается тем, что в центробежном многоступенчатом насосе, содержащем наружный корпус с входным и напорным патрубками, закрепленный шпильками с напорной крышкой в вертикальной плоскости разъема, внутренний корпус секционного типа с направляющими аппаратами и рабочими колесами, установленными на валу, опирающемся на подшипники скольжения с кольцевой смазкой, концевые уплотнения вала торцового типа, гидропяту, согласно полезной модели вводятся:
- предвключенное колесо перед первым рабочим колесом;
- скребковое устройство в системе кольцевой смазки подшипников скольжения;
- шпильки, крепящие наружный корпус и напорную крышку, с удлиненной концевой частью, необходимой для захвата гидроключом.
Возможна установка устройства гидроциклонной очистки перекачиваемой жидкости, при использовании которого происходит отбор жидкости из пазухи первого рабочего колеса, очистка и подача ее в камеру торцовых уплотнений, что способствует повышению износостойкости трущихся колец пары трения торцовых уплотнений, а значит, и повышению надежности и долговечности узла.
ном
Установка предвключенного колеса перед первым рабочим колесом обеспечивает работоспособность насосов при требуемых низких значениях допускаемого кавитационного запаса, бескавитационную работу насоса в широком диапазоне подач (0,2-1,2)Q.
Применение скребкового устройства в системе кольцевой смазки подшипников скольжения, предназначенного для снятия слоя масла с наружной поверхности маслоподающего кольца и подачи его в рабочий подшипниковый зазор, улучшает условия смазки, увеличивает несущую способность подшипников скольжения, что гарантирует повышение надежности эксплуатации.
Исполнение шпилек, крепящих наружный корпус с напорной крышкой, с удлиненной концевой частью, дает возможность использования технологии, заключающейся в затяжке шпилек путем их вытяжки с помощью гидроключа, специально разрабатываемого и входящего в комплект поставки насоса. Это благоприятно сказывается на работе каждой шпильки и стыка в целом, исключается перекос при обтяжке. Еще одним преимуществом является высокая точность замеров удлинения шпилек до и после вытяжки. Таким образом, обеспечивается качественное и надежное уплотнение стыка за счет равномерного и контролируемого усилия по всем шпилькам при выполнении ремонтных и профилактических работ насосов, что снижает трудоемкость, повышает качество ремонтных работ и способствует повышению надежности.
Таким образом, использование совокупности всех существенных признаков обеспечивает технический результат, заключающийся в повышении надежности и долговечности насоса.
Заявляемая полезная модель поясняется рисунками, на которых представлены:
фиг.1 - центробежный многоступенчатый насос, продольный разрез;
фиг.2 - система кольцевой смазки подшипника скольжения, вид А;
фиг.3 - центробежный многоступенчатый насос, монтажная схема.
Центробежный многоступенчатый насос содержит корпус 1 (фиг.1) с входным и напорным патрубками, закрепленный шпильками 2, имеющими удлиненную концевую часть, необходимую для затяжки гидроключом, с напорной крышкой 3 в вертикальной плоскости разъема. Внутренний корпус включает секции 4 с направляющими аппаратами 5, рабочими колесами 6, установленными на валу 7, опирающемся на подшипники скольжения 8 с системой кольцевой смазки. Перед первым рабочим колесом 6 установлено предвключенное колесо 9. В качестве концевого уплотнения вала 7 применено торцовое уплотнение 10. Для уравновешивания гидродинамических осевых сил служит гидропята 11. В системе кольцевой смазки подшипника скольжения 8 имеется скребковое устройство 12 (фиг.2) для снятия слоя масла с маслоподающего кольца и подачи его в рабочий подшипниковый зазор. Насос дополнительно снабжен внешним устройством гидроциклонной очистки 13 (фиг.3) перекачиваемой жидкости.
Насос работает следующим образом. При вращении вала 7 от электродвигателя перекачиваемая среда через входной патрубок, предвключенное колесо 9 поступает на лопатки рабочего колеса 6 первой ступени, проходит по всем ступеням насоса и выходит из напорного патрубка под давлением, создаваемым рабочими колесами 6.
По заявляемой полезной модели изготовлены насосы, прошедшие испытания в условиях, близких к условиям эксплуатации, и подтвердившие их работоспособность и ожидаемый технический результат.