发明名称 具有外部加压的液压平衡室的反应器冷却剂泵静流封闭装置
摘要 一泵(14)具有一轴(34),及一罩框(32)被用来包含加压之系统流体,此一流体会在泵启动时之低压与操作中之高压间变动;此泵提供有一静流封闭装置(a hydrostatic sealing assembly )(82)来达到封闭之功能,且它可以依附在罩框中之轴(34)而转动。在整个装置(82)上,运动件(44)依附在轴(34),并且可以附随着作于转,另外还有一封闭环(84)附着在罩框(32)上,具有一对相向之平面(64,92),在其间充满了加压用系统流体,共要其维持最小之泄流量,即可产生可流动之低压流体薄膜,以避免相向之平面(64,92)的接触。加压之平衡流体藉一通过罩框(32)之通路(102)由罩框外部来提供,其平衡压力大于系统流体的供给压力,如此在泵启动与操作中,在运动件(44)与封闭环(84)之间就会产生泄流率,其值高于预定之最小值。附注:本案已在美国申请专利日期:1987年 8 月31日案号:
申请公布号 TW126303 申请公布日期 1990.01.01
申请号 TW077105486 申请日期 1988.08.09
申请人 西屋电气公司 发明人 查理斯彼得.奈乐斯;理查法兰克.格尔丁尼
分类号 G21C13/28 主分类号 G21C13/28
代理机构 代理人 林敏生 台北巿南京东路二段一二五号七楼伟成第一大楼
主权项 1.在整体组合上而言,它具有一泵(14)含有一轴(34),及一罩框(32)含有一内部与外部来容纳加压系统流体,而一外部的系统流体源头(112) ,会依在亨启动时之低压与泵操作时之高压变动的一侧给压力,提供加压系统流体至上述罩框之内部(36);另外具有一静流封闭装置(82),它可以转动的依附在上述罩框内部(36)内的轴(34),上述封闭装置的特征有:(a) 一环形运动件(44)设限于所附着的轴,作转动的动作;(b) 一环形封闭环(84)同样地被设限附着于上述罩框的内部(36),它不可以转动,但是可以沿着上述的轴(34)与上述罩框(32),作移动性的运动;(c) 上述运动件(44)与封闭环(84)具有平面(64,92)相向而立,而在两者之间则加压系统流体充满上述罩框的内部(36),产生了一派动性之低压流体薄膜,只要维持最小预定泄流率可以避免上述之运动件(44)与封闭环(84)的相向的面(64。92),则相互接触;(d) 一装置定义上述在封闭环(84)相对立的两个面为第一与第二个面(86 ,88),它们在封闭功能上是各立独立的,而上述第一平面(86)位在封闭环上,则会依上述供给压力値而与加压系统流体作流动性的联系,它与在上述封闭环(84)中相对而立的面(92)朝向相反的方向,上述第二个平面(88)在上述之封闭环(84)上,在封闭功能上与上述位在一运动件(44)与封闭环(84)相对立之平面(62(e) 上述运动件(44)与封闭环(84)具用来在平衡压力之平,提供一加压之平衡流体上述位在封闭环(84)之第二个平面(88),而这个平衡压力大于上述加压系统流体的供给压力;利用压力差与上述供给压力之间的等比例关系来定出该平衡压力,如此在泵启动时平衡压力发挥效用,因为此时供结压力较低,另外在泵操作时供给压力高,则平衡压力就无效了,为了要抵销由上述供给压力作用在封闭环第一个平面(86)上之收容力,以及增加由上述供给压力作用在上述封闭环相对立平面(92)的升力,所以在泵启动与操作时,各有相对之泄流来产生在上述运动件(44)与封闭环(84)之间,它们必须高于上述预定之最小値;(f) 一装置(120)用来提供加压之平衡用流体,由上述外部平衡流体源头(118)流通至上述封闭环(84)的第二个平面(88)。2.根据申请专利范围第1项中所叙述的封闭装置(82),其特征在于上述封闭环(84)的第一个平面(86),基本上定义出一个较上述第二个平面(88)大的区域。3.根据申请专利范围第1项中所叙述的封闭装置(82),其特征在于上述定义在封闭环(84)上的第一与第二平面(86,88)的方法中,包括了沿着上述封闭环(84)在封闭环(84)与轴(34)之间,放置第一与第二个相隔并列的环形封闭方法(94,102,96,104)。4.根据申请专利范围第3项中所叙述的封闭装置(82),其特征在于上述第一个第二个相隔并列之环形封闭方法(94,102,96,104)决定出第一与第二室(106,108),与上述封闭环(84)的第一个及第二个各自分立平面(86,88)紧邻。5.根据申请专利范围第4项中所叙述的封闭装置(82),其特征在于上述平衡用流体流动的提供方法(120),为一个流体通路位在罩框(32) 内,由其外部至第二个室(108) 所构成,它与上述封闭环(84)的第二个平面(88)相邻。6.根据申请专利范围第4项中所叙述的封闭装置(82),其特征在于上述第一个环形封闭方法(94,102),在封闭功能上,是可以将第一室(106)与第二室(108)相分离,且在上述供给压力下,与加压之系统流体相流通。7.根据申请专利范围第4项中所叙述的封闭装置(82),其特征在于上述第二个环形封闭方法(96,104),在封闭功能上,可用来隔离第二室(108)与上述运动件(44)及封闭环(84)之相对立之平面(64,92) 。8.根据申请专利范围第1项中所叙述的封闭装置(82),其特征在于上述平衡用流体流动供给方法(120) ,为一流动之通路(120),位在上述罩框(32)之内,由其外部至紧邻上述封闭环(84)的第二个平面(88)为止所构成。9.根据申请专利范围第1项中所叙述的封闭装置(82),其特征在:上述外部系统流体源头(112)包含有一加压流体用之泵源头(114),以及一主流体流动线(116) 来连接上述泵源头(114)至上述单框的内部(36), 将加压系统体导入;并且上述外部平衡用流体源头(118)含有一分支流体(122),用来连接上述主流体流动线(116)至上述平衡流体流动提供之方法( ),并且具有一压力羞调节阀至上述单框的内部 ,将加压系统流体导入;并且上述外部平衡用流体源头 含有一分支流体 ,用来连接上述主流体流动线至上述平衡流体流动提供之方法 ,并且具有一压力差调节阀位在上述分支流体方法 上,用来接受加压之系统流体,并且产生上述加压平衡用之流体。10. 根据申请专利范围第9项中所叙述的封闭装置 ,其特征在于上述什衡用流体流动之供给方法 ,为一流动之通路,它位在罩框内,由其外部至紧邻封闭环 第二个平面 的范围庲构成。11. 根据申请专利范围第9项中所叙述的封闭装置(82),其特征在于上述分支流体流动方法(122)中,包括了一对流体流动管线(126,128),来连接上述主要流体流动管线(116)与在输入端之阀(124);另外还有有一第二个流体流动管线(130),来连接上述平衡用流体流动供给方法(120)与上述在输出端之阀(124)。12.根据申请专利范围第11项中所叙述的封闭装置(82),其特征在于上述平衡用流体流动供给方法(120),为一个流体流动通路(120),位在罩框(32)之,内并由其内部至紧邻上述封闭环(84)的第二平面(88)的范围所构成。图示简单说明:图1为一传统核能反应器冷却系统中一冷却循环的概略代表图。图2为前反应器封闭罩框上轴封闭部分的部分剖视图。图3为图2中前面所提及之反应器冷却泵中封闭罩框与封闭装置剖面的放大视图。图4为图3中前面所提及之反应器冷却泵之轴承装置的部分,以及下方第一个封闭装置的剖视放大图。图5为一相同于图3的视图。图6为一相同于图4的视图。图7为一用来提供加压流体至图6中第一个封闭装置之液压平衡室的外部喷射系统之概略图。图8为图4中前面所提及之反应器冷却剂泵上方第一个封闭装置的一简化概洛代表图。图9为图8中前面所提第一个封闭装置中封闭环的概略代表图。图10为一图表指出图8中第一个封闭装置的薄膜厚度,升力与归位力之间的关系。图11为显示出泄流率在封闭环上平面板之收缩角度由600增至700徵径度的锥角时,它对整个压力范围的效应。图12为图6反应器冷却剂泵的下方第一个封闭装置,根据本发明之原理,修改以后的简化代表概略图。图13与14为图12修改后第一个封闭装置中封闭环的概略代表图,显示出当低与高压传至修改后第一个封闭装置上所提供之第二个平衡室时,反向升力与归位力所作用的区域。图15为由图12中修改后第一个封闭装置,所产生薄膜厚度,升力与归位力之间的关系图。图16显示出根据本发明的原理,所制成修改后第一个封闭装置外部加压平衡室,在整个压力范围内,泄流率的效应图形。图17显示出第一个封闭装置,在有与无外部加压平衡室时,操作范围内压力与薄膜之关系图。
地址 美国