ACP1000核設備冷卻水泵設計與試驗研究.pdf

1、設備冷卻水泵是核電機組冷卻水系統的主要設備之一，其功能是在核電廠正常運行、停堆和各種事故工況下輸送設備冷卻水，用來冷卻與安全有關的設備和機組中一回路各輔助系統。ACP1000核電機組中配套的設備冷卻水泵長期依賴進口，但畢竟ACP1000是我國百萬千瓦級核電機組的第三代先進的壓水堆核電技術，基于此，本文開展了ACP1000核電機組中設備冷卻水泵的設計（包括、結構、強度、抗震等）、樣機生產及各種試驗（性能、耐久、振動噪聲、抗震等）方面的研究

2、與驗證。主要工作及結論如下:
　　1.水力模型的設計與驗證。充分考慮了基于中比轉速泵特性的滿足多工況下的加大流量法的設計思想，并控制性能曲線的變化陡斜度及高抗汽蝕性能、高效率三個方面做深入性的研究。為得到性能上的預測分析結果，采用先進的ANSYS-CFX軟件進行了多工況內部流場的CFD數值計算模擬。最終擇優(yōu)選取水力模型試制一臺1∶1大小的樣機泵進行水力設計方案的試驗驗證，取得了滿足研制任務書規(guī)定的蝸室、葉輪水力模型。
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3、.闡述了ACP1000核電機組中設備冷卻水泵結構設計中的各方面特點及先進性，并對其大致結構的設計方案做了介紹。針對ACP1000設備冷卻水泵軸系支點為BB1型的布置方案，融入了在不同工況點運行時始終對該泵轉子部件產生額定的某一方向的軸向力的設計思路，并從葉輪布置、軸承部件的結構、力學參數、材料選擇等幾個方面簡述了該泵的設計重點。
　　3.為滿足ACP1000設備冷卻水泵在機組中多工況變化運行的條件下，確保且延長軸承、機封的運行壽命

4、，對定向軸向力的計算以和軸、軸承的設計強度及其壽命校核計算，并分析其影響。通過實際運行測試試驗驗證中采集到的軸承溫升、振動雙振幅值來確定上述設計思路。
　　4.介紹了ACP1000設備冷卻水泵軸封系統的型式選擇、材質匹配、結構特點及方案設計的計算分析等，證明了機械密封及其沖洗系統的選用，并通過測試采集的數據記錄進行分析，以及最終試驗后的整泵零件解體性檢查，驗證了該軸封系統方案在各種運行工況試驗中的安全可靠性。
　　5.對AC

5、P1000設備冷卻水泵的承壓部件（依據RCC-M規(guī)范的相關要求），特別是泵殼（泵體、泵蓋），做了耐溫、耐壓強度校核計算，確定了該泵殼體部件的壁厚。用ANSYS有限元分析軟件計算泵殼在多工況變載荷組合的疊加條件下的彎應力與膜應力，并滿足RCC-M規(guī)范的相關評定準則。同時滿足了該泵在各種多變工況條件下運行時，泵殼有限元分析承壓計算及其驗證要求。
　　最后，通過該設備冷卻水泵樣機的多種試驗（包括型式試驗、運轉試驗、、振動噪聲試驗、耐久試