背景技術(shù)：
：反應(yīng)堆冷卻劑泵，即核主泵，其運(yùn)輸?shù)姆磻?yīng)堆冷卻劑流體溫度很高(290℃)，當(dāng)反應(yīng)堆冷卻劑通過泵內(nèi)流道時(shí)，會(huì)以對(duì)流換熱方式將熱量傳遞給與之相接觸的固體周界，并以導(dǎo)熱、輻射等傳熱方式逐漸向低溫部分傳遞，從而使葉片、三級(jí)流體動(dòng)壓機(jī)械密封(21)以及下泵軸(20)等部件溫度升高，如不采取措施將這部分熱量帶走，隨著熱量的積累并向上傳導(dǎo)，三級(jí)流體動(dòng)壓機(jī)械密封(21)會(huì)由于溫度過高而失效，而另一方面，由于主法蘭和熱屏之間空腔區(qū)的壓力降低于RCP裝置壓力，一旦軸封注入水的喪失，會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)堆冷卻劑從泵殼內(nèi)向上流動(dòng)，最終三級(jí)流體動(dòng)壓機(jī)械密封(21)會(huì)由于溫度過高而失效，從而導(dǎo)致反應(yīng)堆冷卻劑泄漏，環(huán)境輻射污染,下泵軸(20)會(huì)因溫度的急劇變化產(chǎn)生熱應(yīng)力而產(chǎn)生裂紋，疲勞受命大幅度降低。故此處隔熱屏的設(shè)計(jì)必須滿足兩個(gè)工況，即軸封注入水正常供應(yīng)時(shí)，防止熱量向低溫的三級(jí)流體動(dòng)壓機(jī)械密封(21)及下泵軸(20)傳遞，而當(dāng)軸封注入水?dāng)嗍r(shí)，延緩下泵軸(20)及三級(jí)流體動(dòng)壓機(jī)械密封(21)在的快速升溫，提高下泵軸的疲勞壽命,為故障的回復(fù)贏得時(shí)間。

目前，隔熱屏多設(shè)計(jì)成多層隔熱結(jié)構(gòu)，通過多層結(jié)構(gòu)間的空隙，根據(jù)反射輻射熱和夾層氣體阻熱的原理達(dá)到隔熱效果。同時(shí)，為加強(qiáng)換熱，多采用在筒體上加設(shè)規(guī)整的凹坑或突起等結(jié)構(gòu)，以增大傳熱面積，強(qiáng)化隔熱效果。由于本文所述隔熱屏的作用是控制核主泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在使用溫度范圍內(nèi)。若采用上述常規(guī)設(shè)計(jì)，雖能滿足常規(guī)工況要求，卻無法滿足特定事故工況，即主泵在軸封注入水?dāng)嗍r(shí)的隔熱要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：本發(fā)明的目的是公開一種軸封式核主泵用隔熱屏系統(tǒng)裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易安裝,部件熱變小,無須焊接等特點(diǎn)，除了保證主泵正常工況下的隔熱功能外，還可防止下泵軸(20)因溫度的急劇變化產(chǎn)生熱應(yīng)力過大而導(dǎo)致的裂紋，增大下導(dǎo)軸承(18)疲勞壽命，并為故障的恢復(fù)贏得時(shí)間。本發(fā)明的技術(shù)方案為：上隔熱體(6)與下隔熱體(3)通過螺釘(4)連接成一個(gè)隔熱組件，隔熱組件通過圓柱銷(5)及內(nèi)六角頭螺釘固定安裝到導(dǎo)葉(2)上，并通過螺釘(7)鎖緊裝壓在密封室(10)內(nèi)，上支撐管(16)、外折流管(15)和內(nèi)折流管(13)通過六角頭螺釘(14)串連在一起,上支撐管(16)通過六角頭螺釘緊固到下支撐管(1)上，下支撐管(1)通過圓柱銷(19)卡裝在下導(dǎo)軸承(18)上，軸套(17)與下泵軸(20)之間安裝導(dǎo)向鍵(8)，旋轉(zhuǎn)板蝶簧(12)置于旋轉(zhuǎn)彈簧套筒(9)之上，旋轉(zhuǎn)彈簧套筒(9)置于軸套(17)之上,旋轉(zhuǎn)板彈簧(12)作為一個(gè)位置補(bǔ)償部件將旋轉(zhuǎn)彈簧套筒(9)和軸套(17)壓緊在下泵軸(20)的臺(tái)階上,旋轉(zhuǎn)板彈簧(12)、旋轉(zhuǎn)套筒(9)、軸套(17)、以及下泵軸(20)一起旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明的工作原理為：軸封注入水在流過隔熱屏系統(tǒng)裝置時(shí)被分為兩股并聯(lián)路線流動(dòng),并聯(lián)流動(dòng)遵循總壓降相等的原則，通過對(duì)兩流路流動(dòng)阻力的控制實(shí)現(xiàn)流量分配的控制,折流流道(22)(見圖2)流阻小，分配流量大，流道(23)(見圖2)流阻大,分配流量小。當(dāng)軸封注入水供應(yīng)正常時(shí),折流管形成的折流流道(22)并無絕對(duì)存在的必要，然而，當(dāng)軸封注入水?dāng)嗍r(shí),高溫反應(yīng)堆冷卻劑(簡(jiǎn)稱高溫水)通過下導(dǎo)軸承(18)逆流，此時(shí)由于并聯(lián)流路及折流流道(22)流阻小，流道(23)流阻大的設(shè)計(jì)，使較多的高溫水流向折流流道(22)，較少的高溫水流進(jìn)流道(23)，較多流量的高溫水在折流流道(22)內(nèi)形成緩沖，熱傳遞速度大大減慢，較少流量高溫水流過靠近下泵軸(20)處的流道(23)，降低下泵軸(20)溫度梯度，減小熱應(yīng)力。

本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是：

1、上隔熱體(6)與下隔熱體(3)的幾何形狀設(shè)計(jì)成不規(guī)則的回轉(zhuǎn)體，以導(dǎo)熱的方式控制熱量向低溫區(qū)域傳遞，上隔熱體(6)與下隔熱體(3)相互卡槽式設(shè)計(jì)，配合面留有一定量間隙，一方面方便定位安裝，另一方面防止由于部件熱膨脹導(dǎo)致的材料變形應(yīng)力。

2、熱屏系統(tǒng)的安裝結(jié)構(gòu)形成兩個(gè)流道：內(nèi)折流管(13)與外折流管(15)及上支撐管(16)一起形成折流流道(22)(見圖2)，內(nèi)折流管(13)與軸套(17)之間的間隙形成(流道23)(見圖2)，折流流道(22)最后沿下支撐管(1)內(nèi)的通道與流道(23)流動(dòng)匯合，這樣在內(nèi)折流管(13)兩側(cè)便形成并聯(lián)流動(dòng)，故流動(dòng)遵循總壓降相等原則，從而可通過對(duì)兩流路的流動(dòng)阻力的控制實(shí)現(xiàn)流量分配的控制。

3、內(nèi)折流管(13)與軸套(17)之間的流通通道，即流道(23)(見圖2)，設(shè)計(jì)成小間隙通道(只有1mm)，并且內(nèi)折流管(13)設(shè)計(jì)成一系列的突擴(kuò)、突縮環(huán)腔組槽，一方面增大流道(23)的流動(dòng)阻力，另一方面增大換熱面積，加強(qiáng)(23)處的換熱效果。

4、流道(22)的流通面積比流道(23)要大的多，從而使流道(23)的流動(dòng)阻力遠(yuǎn)大于流路(22)的流動(dòng)阻力，故由于并聯(lián)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在任何工況下均可使更多流量流向流道(22)。

5、軸套(17)安裝在下泵軸(20)上，軸套(17)與下導(dǎo)軸承(18)形成接觸面。通過軸套(17)，可以防止下泵軸(20)被磨損，同時(shí)，在下導(dǎo)軸承(18)損壞的情況下，整個(gè)泵軸系也無需更換。

6、軸套(17)正確安裝位置是通過旋轉(zhuǎn)板彈簧(12)來保證的，旋轉(zhuǎn)板彈簧(12)作為一個(gè)位置補(bǔ)償部件將軸套(17)壓緊在下泵軸(20)的臺(tái)階上。

7、主軸密封組件(21)下端壓裝一個(gè)旋轉(zhuǎn)彈簧套筒(9)(單件圖見圖3)，旋轉(zhuǎn)彈簧套筒(9)外圓加工10條展開螺旋線，旋向右旋，軸封注入水供應(yīng)正常時(shí)，螺旋密封的旋向?yàn)檩S封注入水提供動(dòng)力，將相對(duì)較多的軸封注入水螺旋輸送給熱屏系統(tǒng)的折流流道(22)，加強(qiáng)換熱溫度較高的下隔熱體(3)和上隔熱體(6)部分。而當(dāng)軸封注入水?dāng)嗍r(shí)，主回路的高溫水會(huì)延下導(dǎo)軸承(18)與軸套(17)的間隙由下向上進(jìn)入熱屏系統(tǒng)的兩流道內(nèi)，此時(shí)旋轉(zhuǎn)彈簧套筒(9)外圓的螺紋旋向?qū)⒂绊懥黧w流動(dòng)方向，將高溫水的帶回?zé)崞料到y(tǒng)流道內(nèi)，從而防止高溫水進(jìn)入三級(jí)流體動(dòng)壓機(jī)械密封(21)導(dǎo)致的三級(jí)流體動(dòng)壓機(jī)械密封(21)受熱損壞。

以上設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的功能優(yōu)點(diǎn)在于：

在軸封注入水正常供應(yīng)時(shí)，導(dǎo)葉體(2)一側(cè)與290℃高溫水接觸，溫度較高，而主轉(zhuǎn)動(dòng)軸(20)一側(cè)溫度較低，故由于注入冷卻水流道并聯(lián)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及對(duì)兩流道流動(dòng)阻力的控制，使軸封注入水的較大流量流向流道(22)如圖2所示，以加強(qiáng)冷卻溫度較高的上隔熱體(6)、下隔熱體(3)組件一側(cè)，從而使熱屏系統(tǒng)溫度分布更加均勻，防止局部過熱。

當(dāng)出現(xiàn)故障工況時(shí)，即軸封注入水?dāng)嗍r(shí)，主回路高溫水會(huì)延下導(dǎo)軸承(18)與軸套(17)的間隙進(jìn)入熱屏系統(tǒng)的兩流道內(nèi)，這時(shí)本專利的并聯(lián)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將使較少流量的290℃高溫水向上流向流道(23)，如圖2所示，較多流量流向流道(22)，一方面減緩下泵軸(20)的迅速升溫，降低熱應(yīng)力，提高下泵軸(20)疲勞壽命，另一方面由于流道(22)的折流流動(dòng)設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)了熱傳遞時(shí)間，從而防止下泵軸恢復(fù)贏得時(shí)間。

如圖3所示，旋轉(zhuǎn)彈簧套筒(9)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用實(shí)現(xiàn)在軸封注入水供應(yīng)正常時(shí)，為軸封注入水提供動(dòng)力，在軸封注入水?dāng)嗍r(shí)，阻斷高溫水進(jìn)入主三級(jí)流體動(dòng)壓機(jī)械密封(21)系統(tǒng)，防止三級(jí)流體動(dòng)壓機(jī)械密封(21)受熱損壞。

附圖說明：

圖1軸封式核主泵用熱屏系統(tǒng)裝置剖面圖

圖2熱屏系統(tǒng)流道圖

圖3旋轉(zhuǎn)密封套筒剖面圖

具體實(shí)施方式：

如圖1所示，一種軸封式核主泵用隔熱屏系統(tǒng)裝置，上隔熱體6與下隔熱體3通過螺釘4連接成一個(gè)隔熱組件，隔熱組件通過圓柱銷5及內(nèi)六角頭螺釘固定安裝到導(dǎo)葉2上，并通過螺釘7鎖緊裝壓在密封室10內(nèi)，上支撐管16、外折流管15和內(nèi)折流管13通過六角頭螺釘14串連在一起,上支撐管16通過六角頭螺釘緊固到下支撐管1上，下支撐管1通過圓柱銷19卡裝在下導(dǎo)軸承18上，軸套17與下泵軸20之間安裝導(dǎo)向鍵8，旋轉(zhuǎn)板蝶簧12置于旋轉(zhuǎn)彈簧套筒9之上，旋轉(zhuǎn)彈簧套筒9置于軸套17之上,旋轉(zhuǎn)板彈簧12作為一個(gè)位置補(bǔ)償部件將旋轉(zhuǎn)彈簧套筒9和軸套17壓緊在下泵軸20的臺(tái)階上,以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)板彈簧12、旋轉(zhuǎn)套筒9、軸套17、以及下泵軸20的一起旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

如圖2所示，軸封注入水在流過隔熱屏系統(tǒng)裝置時(shí)將被分為兩股路線流動(dòng),內(nèi)折流管13與外折流管15及上支撐管16串連連接形成折流流道22，內(nèi)折流管13與軸套17之間的間隙形成流道23，折流流道22沿下支撐管1內(nèi)的通道與流道23匯合，內(nèi)折流管13為突擴(kuò)、突縮環(huán)腔組槽結(jié)構(gòu)。

三級(jí)流體動(dòng)壓機(jī)械密封21下端壓裝一個(gè)旋轉(zhuǎn)彈簧套筒9,如圖3所示，旋轉(zhuǎn)彈簧套筒9外圓加工展開螺旋線,旋轉(zhuǎn)彈簧套筒9隨下泵軸20一起同向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。