CAP1400核電凝結(jié)水泵研究開發(fā).pdf

1、凝結(jié)水泵主要用于常規(guī)火電廠、核電廠等發(fā)電機(jī)組中輸送冷凝水。其常見結(jié)構(gòu)為立式筒袋型結(jié)構(gòu)，一般為多級泵形式。目前國內(nèi)凝結(jié)水泵最大規(guī)格只能達(dá)到用在1000MW機(jī)組左右，對于CAP1400核電大容量機(jī)組仍處于研制階段。
　　本文結(jié)合《上海市重大技術(shù)裝備研制專項合同—CAP1400核電冷凝泵研發(fā)》項目，詳細(xì)闡述了CAP1400核電凝結(jié)水泵的相關(guān)研制過程，包括水力模型開發(fā)、模型泵CFD分析、模型泵試驗、試驗結(jié)果修正、實泵樣機(jī)設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計校核

2、及CAE分析、樣機(jī)制作及試驗等幾個階段。
　　針對凝結(jié)水泵對汽蝕性能和效率兩個指標(biāo)要求較高的情況，在水力模型開發(fā)過程中，通過調(diào)整首級葉輪進(jìn)口當(dāng)量直徑系數(shù)、調(diào)整葉片進(jìn)口邊位置、葉片進(jìn)口邊修薄等方式開發(fā)多種水力模型，并利用CFD技術(shù)開展空化流動分析，研究不同設(shè)計參數(shù)對葉輪汽蝕性能的影響及其原因，分析不同水力模型的汽蝕性能差異，從而確定汽蝕性能最優(yōu)的首級模型設(shè)計方案，開發(fā)具有低汽蝕余量的首級葉輪水力模型，縮短泵的整體長度；通過調(diào)整導(dǎo)葉葉

3、片軸向距離、調(diào)整導(dǎo)葉葉片進(jìn)口邊沖角、改變導(dǎo)葉葉片包角等方式開發(fā)多種水力模型，并利用CFD技術(shù)開展葉輪、導(dǎo)葉流動分析，研究不同導(dǎo)葉設(shè)計參數(shù)對模型效率的影響及其原因，分析葉輪及空間導(dǎo)葉匹配性關(guān)系，從而確定汽蝕性能最優(yōu)的首級模型設(shè)計方案，開發(fā)具有較高效率的次級葉輪及導(dǎo)葉水力模型，提高泵整體效率。
　　為保證CAP1400凝結(jié)水泵運(yùn)行的安全可靠性，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，結(jié)合上海KSB現(xiàn)有 NLT凝結(jié)水泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和存在的不足，通過對進(jìn)水筒體、進(jìn)水

4、喇叭、內(nèi)接管、底座等重要零部件進(jìn)行方案對比和優(yōu)化設(shè)計，改善泵內(nèi)部流場，提高泵的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時降低零部件成本；此外，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計計算校核，計算泵的安裝深度、電機(jī)配用功率、軸系的強(qiáng)度等；同時，通過CAE技術(shù)分析泵的殼體強(qiáng)度、轉(zhuǎn)子強(qiáng)度、臨界轉(zhuǎn)速等，驗證泵結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、安全性和可靠性。
　　本文所論述的項目為實際工程案例，該工程項目在設(shè)計、試驗等過程中嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，利用KSB的工程設(shè)計經(jīng)驗，通過理論計算并輔助CFD、CAE