[发明专利]用于主循环钠泵的机械密封装置

说明书

本发明提供一种用于主循环钠泵的机械密封装置，其包括与钠泵的主轴相对固定地设置的轴套、与轴套相对旋转地设置的上端盖、与轴套相对旋转地设置的下端盖、设置在上端盖与下端盖之间并且用于与轴套形成密封连接的环状密封组件以及夹套，该夹套设置在环状密封组件的外周，并且位于上端盖与下端盖之间，夹套将机械密封装置的内腔分割成彼此分离的密封腔和冷却腔，环状密封组件位于密封腔内，密封腔内充满密封介质，冷却腔内充满冷却介质。该机械密封装置在密封隔离介质的同时，可使密封腔中的密封介质循环进行冷却，提高对流换热效率，使密封腔内的温度场分布均匀。

技术领域

本发明涉及一种机械密封装置，更具体地，涉及一种用于反应堆主循环钠泵的密封装置。

背景技术

主循环钠泵是钠冷快堆的关键核心设备之一，其中的机械密封则是主循环钠泵的关键组成部件之一，其关系着主循环钠泵甚至整个钠冷快堆运行的可靠性与安全性。目前，我国仍处于钠冷快堆发展的初期阶段，用于主循环钠泵的机械密封装置也基本依赖进口。为了实现核电重大装备的国产化，节省国家外汇资源，并让我国核电在不依赖国外技术的前提下达到世界先进水平，需要开展主循环钠泵机械密封装置的设计研发工作。

钠冷快堆采用三回路式的热传输系统，其中一回路的循环介质为有放射性的液态钠，二回路的循环介质为无放射性的液态钠，三回路的循环介质为水。在正常工况下，主循环钠泵需确保一回路的冷却剂液态钠的循环以将堆芯的热量带走，而且在紧急停堆时，仍需要低速运行，以使堆芯温度不至过高。由于钠的活性强，遇水或空气会发生爆炸，为此在主循环钠泵的循环介质高温液态钠与主循环钠泵的机械密封装置之间设置了隔离介质，通过机械密封装置将隔离介质密封起来，从而使其与外界空气隔离。一旦主循环钠泵的机械密封装置破损失效，将会造成隔离介质腔失压，致使作为循环介质的高温液态钠的最后安全屏障丧失，这将会引起灾难性的后果。

因此，对于钠冷快堆的主循环钠泵的机械密封而言，除了对其密封性能有严格的要求之外，对于其安全性和可靠性的要求更是特别的高。本发明的目的就是通过机械密封装置对主循环钠泵内的隔离介质进行有效密封，一方面要严格保证液态钠的“零泄漏”；另一方面需要有效隔离外界空气与液态钠，以防两者接触。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个方面，本发明的实施例提供了一种主循环钠泵用机械密封装置，在密封隔离介质的同时，可使密封腔中的密封介质循环进行冷却，提高对流换热效率，使密封腔内的温度场分布均匀。

根据本发明的实施例的一个方面，提供一种用于主循环钠泵的机械密封装置，该机械密封装置包括：

轴套，该轴套与钠泵的主轴相对固定地设置；

与轴套相对旋转地设置的上端盖；

与轴套相对旋转地设置的下端盖；

环状密封组件，该环状密封组件设置在上端盖与下端盖之间，用于与轴套形成密封连接；以及

夹套，该夹套设置在环状密封组件的外周，并且位于上端盖与下端盖之间，夹套将机械密封装置的内腔分割成彼此分离的密封腔和冷却腔，环状密封组件位于密封腔内，密封腔内充满密封介质，冷却腔内充满冷却介质。

根据本发明的用于主循环钠泵的机械密封装置能够通过环状密封组件将钠泵的泵腔密封起来，从而防止液态钠或者用于隔离液态钠的隔离介质沿着主轴泄漏的钠泵的外部。另外，通过密封腔内的密封介质对环状密封组件进行密封和润滑，从而进一步提高机械密封装置的密封性能，还能够通过冷却腔中的冷却介质对密封腔中的密封介质进行冷却，从而防止密封介质由于温度过高而失去其密封和/或润滑作用。根据本发明的用于主循环钠泵的机械密封装置能够为主循环钠泵提供良好的密封，从而使钠泵具有优良的工作条件和环境。