ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Насосы для жидкометаллического теплоносителя из "Главные циркуляционные насосы АЭС Изд.2" Явление взаимодействия токопроводника (каковым в этом случае является жидкий металл) с магнитным полем положено в основу принципа действия ЭМН (рис. 2.13). По сравнению с механическими насосами ЭМН привлекательны простотой устройства, отсутствием вращающихся частей, что позволяет обеспечить герметизацию циркуляционного тракта без применения каких-либо уплотнений. В СССР электромагнитные насосы разработаны и успешно эксплуатируются на реакторах БР-10 (подача 140 м ч), БОР-60 (подача 700 м /ч). И все же создание крупных электромагнитных насосов для АЭС не вышло из стадии экспериментирования прежде всего из-за низкого КПД и сложности решения задачи съема остаточного тепловыделения в реакторе при обесточивании установки, так как отсутствует выбег насоса. Весьма сложным в этих насосах является создание надежной обмотки статора из-за высоких температур. Однако не исключено, что по мере дальнейшего развития теории и опыта проектирования электромагнитных насосов они могут составить конкуренцию механическим насосам и в качестве главных циркуляторов [7, 8]. Экономическая эффективность использования ЭМН вместо механических насосов для АЭС может быть весьма значительной. [c.40] Компоновка оборудования первого контура оказывает решающее влияние на выбор типа жидкометаллического насоса. На рис. 2.14 условно показано размещение компонентов первого контура применительно к петлевому и баковому (интегральному) вариантам компоновок. При петлевой компоновке насос 3 и теплообменник 2 соединяются трубопроводами первого контура и располагаются в специальном боксе, который примыкает к шахте реактора. Баковый принцип компоновки предусматривает размещение всех элементов контура (реактора, теплообменников, насосов и др.) в одном общем баке /, заполненном натрием. [c.40] Все насосы для жидкого металла вертикальные, что вызвано необходимостью надежно уплотнить вал, проходящий через корпус для соединения с приводом. Уплотнение в этом случае удерживает инертный газ, находящийся над уровнем теплоносителя. Такие уплотнения созданы и вполне эффективно обеспечивают полную герметизацию контура. [c.40] Сравнивая (2.2) и (2.3) для одинаково погруженных насосов и при прочих равных параметрах, можно видеть, что потери на всасывающей трассе при расположении насоса на холодной ветке заметно больше. Соответственно для обеспечения одинаковых кавитационных условий давление газа при расположении насоса на холодной ветке должно быть больше (с учетом разницы давлений пара металла при расположении на холодной и горячей ветках). Итак, главным и существенным недостатком расположения насоса на холодной ветке является необходимость повышения давления газа в целях предупреждения кавитации. Однако преимущества размещения насоса на холодной ветке являются определяющими. Поэтому для большинства реакторов с натриевым теплоносителем и выбрано такое размещение. [c.43] Поскольку нижний радиальный подшипник работает на минеральной смазке, следует опасаться контакта натрия с парами смазки. Для уменьшения этого нежелательного процесса используют смазку с меньшим давлением насыщенных паров, например вакуумное масло. Если такое мероприятие окажется недостаточным, то насос должен быть оборудован специальной системой удаления паров смазки. [c.45] На рис. 2.17 рассмотрена возможная схема герметичного насоса на подшипниках качения. Рабочее колесо имеет удлиненный хвостовик, которым оно крепится к ротору 7 двигателя. Вал 2 насоса вращается на двух шарикоподшипниках — нижнем 1, воспринимающем только радиальную нагрузку, и верхнем 8, воспринимающем радиальную и осевую нагрузки. В кольцевую щель между валом насоса и хвостовиком колеса вставлена неподвижная втулка 6, образующая гидрозатвор, исключающий попадание металла в нижний подшипник. В таком насосе требуется поддерживать постоянное давление в полости ротора. [c.45] Погружные насосы с гидростатическими подшипниками. В погружных насосах нижний радиальный гидростатический подшипник погружен в теплоноситель, и металл подается к нему с напора рабочего колеса. Верхний радиальный подшипник совмещен с осевым в одном блоке и вынесен из рабочей полости насоса, что позволяет использовать минеральную смазку и применять как подшипник качения, так и подшипник скольжения (гидродинамический или гидростатический). Уплотнение вала целесообразно располагать ниже верхнего подшипника, поскольку это способствует снижению количества паров минеральной смазки, попадающих в теплоноситель. Однако при этом ухудшаются условия замены уплотнения. [c.46] Среди погружных насосов следует различать заглубленные (рис. 2.12) и малозаглубленные (рис. 2.18). Рабочее колесо заглубленного насоса всасывает металл из бака насоса при петлевой компоновке или непосредственно из бака реактора при интегральной компоновке. Следовательно, в нем при пуске всегда снижается уровень теплоносителя на сопротивление всасывающей трассы (насос и реактор соединены по газу), так как на это значение меняется давление на всасывании рабочего колеса [см. выражение (2.1)]. Заглублением рабочего класса относительно уровня заполнения большим, чем сопротивление всасывающей трассы, предотвращается возможность оголения рабочего колеса при снижении уровня теплоносителя в насосе. Это позволяет иметь минимально допустимое давление газа, что, в свою очередь, упрощает вспомогательные контуры и повышает надежность АЭС с реакторами на быстрых нейтронах. [c.46] Если выемную часть малозаглубленного насоса уплотнить по баку полностью, то можно допустить значительно большее колебание уровня, чем в консольном насосе, и организовать слив протечек, не опасаясь заливки ходовой части насоса. Малозаглубленные насосы обладают меньшими массой и габаритными размерами по сравнению с заглубленными. [c.48] Вернуться к основной статье