ACP1000核設(shè)備冷卻水泵設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究.pdf

1、設(shè)備冷卻水泵是核電機(jī)組冷卻水系統(tǒng)的主要設(shè)備之一，其功能是在核電廠正常運(yùn)行、停堆和各種事故工況下輸送設(shè)備冷卻水，用來冷卻與安全有關(guān)的設(shè)備和機(jī)組中一回路各輔助系統(tǒng)。ACP1000核電機(jī)組中配套的設(shè)備冷卻水泵長期依賴進(jìn)口，但畢竟ACP1000是我國百萬千瓦級(jí)核電機(jī)組的第三代先進(jìn)的壓水堆核電技術(shù)，基于此，本文開展了ACP1000核電機(jī)組中設(shè)備冷卻水泵的設(shè)計(jì)（包括、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、抗震等）、樣機(jī)生產(chǎn)及各種試驗(yàn)（性能、耐久、振動(dòng)噪聲、抗震等）方面的研究

2、與驗(yàn)證。主要工作及結(jié)論如下:
　　1.水力模型的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。充分考慮了基于中比轉(zhuǎn)速泵特性的滿足多工況下的加大流量法的設(shè)計(jì)思想，并控制性能曲線的變化陡斜度及高抗汽蝕性能、高效率三個(gè)方面做深入性的研究。為得到性能上的預(yù)測分析結(jié)果，采用先進(jìn)的ANSYS-CFX軟件進(jìn)行了多工況內(nèi)部流場的CFD數(shù)值計(jì)算模擬。最終擇優(yōu)選取水力模型試制一臺(tái)1∶1大小的樣機(jī)泵進(jìn)行水力設(shè)計(jì)方案的試驗(yàn)驗(yàn)證，取得了滿足研制任務(wù)書規(guī)定的蝸室、葉輪水力模型。
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3、.闡述了ACP1000核電機(jī)組中設(shè)備冷卻水泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的各方面特點(diǎn)及先進(jìn)性，并對其大致結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案做了介紹。針對ACP1000設(shè)備冷卻水泵軸系支點(diǎn)為BB1型的布置方案，融入了在不同工況點(diǎn)運(yùn)行時(shí)始終對該泵轉(zhuǎn)子部件產(chǎn)生額定的某一方向的軸向力的設(shè)計(jì)思路，并從葉輪布置、軸承部件的結(jié)構(gòu)、力學(xué)參數(shù)、材料選擇等幾個(gè)方面簡述了該泵的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。
　　3.為滿足ACP1000設(shè)備冷卻水泵在機(jī)組中多工況變化運(yùn)行的條件下，確保且延長軸承、機(jī)封的運(yùn)行壽命

4、，對定向軸向力的計(jì)算以和軸、軸承的設(shè)計(jì)強(qiáng)度及其壽命校核計(jì)算，并分析其影響。通過實(shí)際運(yùn)行測試試驗(yàn)驗(yàn)證中采集到的軸承溫升、振動(dòng)雙振幅值來確定上述設(shè)計(jì)思路。
　　4.介紹了ACP1000設(shè)備冷卻水泵軸封系統(tǒng)的型式選擇、材質(zhì)匹配、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及方案設(shè)計(jì)的計(jì)算分析等，證明了機(jī)械密封及其沖洗系統(tǒng)的選用，并通過測試采集的數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行分析，以及最終試驗(yàn)后的整泵零件解體性檢查，驗(yàn)證了該軸封系統(tǒng)方案在各種運(yùn)行工況試驗(yàn)中的安全可靠性。
　　5.對AC

5、P1000設(shè)備冷卻水泵的承壓部件（依據(jù)RCC-M規(guī)范的相關(guān)要求），特別是泵殼（泵體、泵蓋），做了耐溫、耐壓強(qiáng)度校核計(jì)算，確定了該泵殼體部件的壁厚。用ANSYS有限元分析軟件計(jì)算泵殼在多工況變載荷組合的疊加條件下的彎應(yīng)力與膜應(yīng)力，并滿足RCC-M規(guī)范的相關(guān)評(píng)定準(zhǔn)則。同時(shí)滿足了該泵在各種多變工況條件下運(yùn)行時(shí)，泵殼有限元分析承壓計(jì)算及其驗(yàn)證要求。
　　最后，通過該設(shè)備冷卻水泵樣機(jī)的多種試驗(yàn)（包括型式試驗(yàn)、運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)、、振動(dòng)噪聲試驗(yàn)、耐久試