“华龙一号”反应堆冷却剂泵的机械密封是防止反应堆冷却剂泄漏的关键部件,平面度是密封性能的关键参数,采用圆度圆柱度仪对核主泵机械密封动环、静环密封面的平面度进行了检测。对密封面不同位置的二维和三维平面度检测结果进行分析,结果表明:采用圆度圆柱度仪检测得到不同位置的二维平面度、三维单平面和多平面平面度,在满足核主泵机械密封面平面度检测高精度要求的同时,进一步反映了机械密封面的整体平面轮廓形貌,且数据存储方便,为“华龙一号”核主泵机械密封的高精度制造和高可靠性运行提供了新的检测方法和数据分析依据。

应急柴油机系统是核电厂的重要安全专设设备,本文通过阐述核电厂PC型应急柴油机高低温水机带泵泵体的结构特点及机械密封安装要求,分析其可能的失效原因和应对措施,为提升应急柴油机系统的可靠性提供了技术支持。

以实际工作中遇到的主给水泵机械密封失效问题着手,从机械密封的冷却水设计流量、机械密封冷却水过滤器的选型、机械密封换热器的安装位置、转子定位以及机械密封辅助密封圈的选择几个方面逐一分析对机械密封失效的影响,从而确定了失效的主要原因是机械密封静环座辅助密封圈在轴向微动时摩擦力增加,辅助密封圈轴向微动时被“挂”在静环座上,使静环补偿能力变差;再叠加机械密封冷却水过滤器选型不当,加速了机械密封磨损失效,并针对上述问题进行了相关改进。

为了阐明变工况运行条件下离心泵内部瞬态流动特性,评价其瞬态水力性能及其压力脉动特性,提高离心泵的运行稳定性,基于DES分离涡模型,在小流量、额定流量和大流量工况下对泵进行了性能预测和数值模拟。与试验结果比较发现,性能预测结果和试验结果吻合较好,额定工况下泵内部流动参数梯度变化均匀。在此基础上,在泵内部设置p1～p9压力脉动监测点,通过对监测点的压力脉动时频分析,表明进口流道p1压力脉动频率与叶频的倍频保持一致,以低频脉动为主;受隔舌结构影响,出口流道p6压力脉动频率的脉动幅值较大,以高频脉动为主。比较叶轮旋转第1～第6圈静压分布和涡量分布规律,第3圈后叶轮内部流动趋于稳定,第6圈后蜗壳内部流动达到稳定,表明离心泵叶轮和蜗壳内部涡团的演化过程非同步。

为了研究叶片包角对高比转速离心泵空化性能的影响,本文基于CFturbo和UG软件,利用CFX中的RNG k-ε湍流模型和Rayleigh-Plesset空化模型,对比转速为185的离心泵分别探讨其叶片包角为90°、95°、100°、105°、110°时该离心泵的空化特性。结果表明,叶片包角对高比转速离心泵外特性有显著的影响,其泵的扬程随叶片包角的增大而减小,且小流量时随包角的增大效率增加,大流量时则反之;同时随叶片包角增大,进口低压区的面积增大,进口空泡体积分数减小,离心泵的内部流动更加平顺光滑,叶片背面的旋涡消失,叶轮流道内的流线越趋于叶片的形状;叶片包角大小与离心泵的进口湍动能呈负相关;说明包角越大,高比转速离心泵的抗空蚀性能越好。

为了提高诱导轮离心泵的空化性能和运行稳定性,阐明诱导轮和离心泵叶轮几何参数对空化性能的影响规律,基于空泡可压缩性影响修正的RNG k-ε模型和改进的空化模型,对诱导轮和离心泵叶轮内部流场进行空化数值计算。数值结果表明在小流量工况和额定工况下,空化性能曲线基本一致;在大流量工况下,空化特性曲线波动相对比较严重,空化性能较差。额定流量下泵蜗壳水力损失最小,小流量工况下蜗壳水力损失最大。临界汽蚀余量时,蜗壳水力损失突升。无空化条件下,随着前口环间隙值的增大,诱导轮扬程、效率和前口环间隙泄漏量增大,泵和叶轮的扬程、效率值降低,泵的空化特性曲线的稳定性变差,使诱导轮叶片出口液流角发生偏转,导致诱导轮和离心泵叶轮内部产生周期性的交变空化流。

随着泵类设备减振降噪要求的进一步提高,流体噪声成为了轴向柱塞泵在海水淡化工程中发展的限制因素之一。因此在分析了配流盘配流特性的基础上,针对配流盘的三角阻尼槽结构,设计了不同的宽度角、深度角,建立了相应的柱塞泵计算模型,通过模拟仿真手段计算了宽度角、深度角对柱塞泵流量脉动、压力脉动的特性。对仿真结果分析,得出了最佳的配流盘结构,为轴向柱塞泵的减振降噪提供一定的理论支持。

国内某无人海洋平台上未设置电站,也无电力供应,且产出气含H_2S、CO_2等酸性气体。经过方案优化设计,首次选用了气动柱塞泵作为平台的闭排泵。该泵依靠自产的天然气作为驱动气源,流量大、输出压力高,且材料符合NACE标准[1]。该泵的成功应用,为今后边际油田无人平台上泵类设备的选型提供了一个新的选择实例。

针对乙二醇装置柱塞泵密封频繁失效的现象,分别从密封结构、盘根材料、柱塞材料、工作介质等方面进行原因分析,提出了结构上的改进、密封材料的重新选取、柱塞材料的重新选取等改进措施,改进后经实际使用,证明其达到了良好的运行效果。

分析了形成水幕的高压射流特征和流型结构。