Машинобудування і транспорт

ПІДВИЩЕННЯ ГЕРМЕТИЧНОСТІ І ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ УЩІЛЬНЕНЬ НАСОСІВ АЕС

Автор(и)

С. С. Шевченко
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г. Є. Пухова, Київ
О. С. Шевченко
Сумський державний університет ROR
DOI https://doi.org/10.31649/1997-9266-2020-152-5-89-96

Ключові слова

насоси АЕС торцеві ущільнення імпульсні ущільнення ущільнювальна система

Анотація

Для насосів АЕС визначальним фактором є безпечність експлуатації, а також максимальна герметизуюча здатність. Це висуває додаткові вимоги для вибору типу ущільнення. В насосах атомних електростанцій широко застосовуються торцеві ущільнення. Розглянуто процеси, що відбуваються на стику спряжених торцевих поверхонь деталей ущільнення в різних режимах роботи. До насосів систем охолодження і безпеки, що перекачують радіоактивні рідини, висувають вимоги, частина з яких може виконуватись лише за умови використання спеціальних конструкцій. На базі торцевих ущільнень створені нові типи ущільнень, в яких ущільнювальні пояски розвантажені і працюють з невеликим зазором в режимах тертя, близьких до рідинного: гідродинамічні і термогідродинамічні ущільнення. Принцип роботи термогідродинамічних ущільнень ґрунтується на використанні деформації кілець під дією термічних напружень в зоні контакту. У разі високих перепадів тиску і кутових швидкостей, коли потрібен великий ресурс і допускаються лише незначні витоки, застосовуються ущільнення з безперервною рідинною плівкою — гідростатичні. Імпульсні торцеві ущільнення відносяться до безконтактних ущільнень з саморегульованим зазором і є альтернативою гідростатичним і гідродинамічним безконтактним торцевим ущільненням. Імпульсні торцеві ущільнення з саморегульованим зазором мають низку переваг у порівнянні зі звичайними механічними торцевими ущільненнями і безконтактними торцевими ущільненнями гідростатичного і гідродинамічного типу. Ущільнення з імпульсним врівноваженням аксіально-рухомого кільця під час обертання вала забезпечують безконтактну роботу з малими витоками, а під час зупинки — повну герметичність. Проведений аналіз ущільнень роторів насосів АЕС показав, що на сьогодні найперспективнішими є гідростатичні та імпульсні ущільнення з гарантованим зазором. Наведені приклади промислового застосування імпульсних ущільнень в насосному обладнанні АЕС.

522 323

Як цитувати

[1]
«ПІДВИЩЕННЯ ГЕРМЕТИЧНОСТІ І ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ УЩІЛЬНЕНЬ НАСОСІВ АЕС», Вісник ВПІ, вип. 5, с. 89–96, Лис 2020, doi: 10.31649/1997-9266-2020-152-5-89-96.

Біографії авторів

автор С. С. Шевченко, афіліація Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г. Є. Пухова, Київ

канд. техн. наук, докторант

автор О. С. Шевченко, афіліація Сумський державний університет

аспірант кафедри екології та природозахисних технологій

Посилання

В. А. Марцинковский и С. С. Шевченко, Насосы атомных электростанций: расчет, конструирование, эксплуатация. Сумы, Украина: ЧФ «Издательство «Университетская книга», 2018.
В. А. Мельник, Торцевые уплотнения валов: справочник. Москва, РФ: Машиностроение, 2008.
J. Gaft and M. Marcinkowski, “A choice of the seal for the shaft of the pump,” in Pump Users International Forum, 2004, pp. 29-30.
S. Błasiak and C. Kundera, “A numerical analysis of the grooved surface effects on the thermal behavior of a non-contacting face seal,” Procedia Engineering, vol. 39, pp. 315-326, 2012. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.07.037.
S. Adamczak, C. Kundera, and J. Swiderski, “Assessment of the state of the geometrical surface texture of seal rings by various measuring methods,” IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 233, no. 1, p. 012031, 2017. https://doi.org/10.1088/1757-899X/233/1/012031.
S. Shevchenko and A. Chernov, “Development of pulse mechanical seal calculation methods on the basis of its physical model construction,” Eastern-European J. Enterp. Technol., vol. 3, no. 2 (105), pp. 58-69, 2020. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.206721.
J. Gaft, V. Martsinkovskyy, B. Gromyko, and A. Zahorulko, “Design and calculation of mechanical seals with self-adjusting clearance,” in Proc. XVII Int. Conf. on Fluid sealing, BHR Group, York, England, 2003, pp. 505-520.
V. Martsynkovskyy, A. Zahorulko, S. Gudkov, and S. Mischenkod, “Analysis of buffer impulse seal,” Procedia Engineering, vol. 39, pp. 43-50, 2012. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.07.006.
A. Zahorulko, C. Kundera, and M. Gaft, Theoretical and experimental investigations of buffer face impulse seals, 2012, https://doi.org/10.13140/RG.2.1.4062.9204.