[发明专利]核反应堆冷却剂泵及其非能动停车密封装置

权利要求书

1.一种核反应堆冷却剂泵非能动停车密封装置，其特征在于：

包括密封环、开口环和可熔间隔块；

所述密封环为闭合圆环；开口环具有弹性变形能力，其上开设有纵向开口，可熔间隔块为横截面与开口环横截面相同的弧段，可熔间隔块嵌入开口环的纵向开口中，与被撑开为开启状态的开口环共同形成一个拼接环，拼接环贴合于密封环朝向冷却剂流入方向的端面；

在正常工况下，密封环和拼接环均环绕在核反应堆冷却剂泵泵轴的周向并与泵轴保持间隙，使反应堆冷却剂可以在非能动停车密封装置与泵轴之间自由流动；

在全厂断电工况下，可熔间隔块将熔化失效，使开口环在自身预紧力作用下闭合而抱紧泵轴，实现初步密封，并使得高温高压冷却剂能够流进密封环的外侧区域；密封环在冷却剂的高温作用下略微变软，并在冷却剂对其外侧施加的高压驱动下压紧泵轴而对泵轴进行二次密封，密封环与开口环一起阻止反应堆冷却剂沿泵轴的流动，从而实现最佳密封；

所述开口环上开设有允许冷却剂穿过而到达密封环外侧区域的开孔；在全厂断电工况下，略微变软的密封环在冷却剂驱动下向泵轴方向压紧的同时，还在冷却剂驱动下沿远离开口环的方向，向相邻元件压紧。

2.根据权利要求1所述的核反应堆冷却剂泵非能动停车密封装置，其特征在于：所述开口环由具有弹性变形能力的材料制成，其在被可熔间隔块撑开时具有趋向闭合的预紧力。

3.根据权利要求2所述的核反应堆冷却剂泵非能动停车密封装置，其特征在于：所述开口环为具有纵向开口的金属环。

4.根据权利要求2所述的核反应堆冷却剂泵非能动停车密封装置，其特征在于：所述可熔间隔块的材质使其在预设温度下、经过预设时间后，即会产生相变而挥发，失去对开口环的支撑作用。

5.根据权利要求1所述的核反应堆冷却剂泵非能动停车密封装置，其特征在于：所述密封环由常温下保持刚性、高温下略微变软的高分子聚合物制成。

6.根据权利要求5所述的核反应堆冷却剂泵非能动停车密封装置，其特征在于：所述密封环的材质为PEEK，其能够耐受300摄氏度的高温。

7.根据权利要求5所述的核反应堆冷却剂泵非能动停车密封装置，其特征在于：所述密封环的材质为含有玻璃纤维的PEEK，其能够耐受300摄氏度的高温。

8.根据权利要求5所述的核反应堆冷却剂泵非能动停车密封装置，其特征在于：所述密封环的材质为含有碳纤维的PEEK，其能够耐受300摄氏度的高温。

9.根据权利要求1所述的核反应堆冷却剂泵非能动停车密封装置，其特征在于：所述密封环的内径略大于泵轴的外径，可熔间隔块和开口环共同形成的拼接环的内径与密封环内径相同。

10.根据权利要求1所述的核反应堆冷却剂泵非能动停车密封装置，其特征在于：所述可熔间隔块的长度等于开口环与密封环的周长差。

11.一种核反应堆冷却剂泵，其包括从上至下依次设置的电动机、静压轴封组件和水力部件，以及一根贯穿整个冷却剂泵中心的泵轴；所述静压轴封组件包括依次设置在冷却剂泵水力部件和电动机之间的多个密封组件，这些密封组件均设置在泵轴的周向；其特征在于：所述多个密封组件中的至少一个与泵轴之间设有权利要求1至10中任一项所述的非能动停车密封装置，从而在全厂断电工况下通过非能动停车密封装置实现该密封组件与泵轴的密封。

12.根据权利要求11所述的核反应堆冷却剂泵，其特征在于：所述静压轴封组件中最靠近水力部件的一个密封组件为第一密封组件，核反应堆冷却剂泵非能动停车密封装置安装在静压轴封组件的第一密封组件上。

13.根据权利要求12所述的核反应堆冷却剂泵，其特征在于：所述核反应堆冷却剂泵静压轴封组件的第一密封组件包括动环、静环、密封插入件和密封插入支撑件，核反应堆冷却剂泵非能动停车密封装置安装在密封插入件内壁所开设的收容槽中，或是安装在密封插入支撑件内壁所开设的收容槽中；在全厂断电工况下，略微变软的密封环在冷却剂驱动下向泵轴方向压紧的同时，还在冷却剂驱动下沿远离开口环的方向，向密封插入件或密封插入支撑件压紧，并在泵轴与密封插入支撑件或密封插入件之间的缝隙中有微量挤出。

14.根据权利要求11所述的核反应堆冷却剂泵，其特征在于：所述静压轴封组件采用三级轴封，包括依次设置在水力部件和电动机之间的第一密封组件、第二密封组件和第三密封组件；其中，第一密封组件是平衡型流体静压型可控泄漏密封，第二密封组件是压力平衡型端面密封，第三密封组件是堰式双端面密封。