Известия вузов. Ядерная энергетика

Рецензируемый научно-технический журнал. ISSN: 0204-3327

Экспериментальные исследования зависимостей характеристик осевых насосов, перекачивающих свинцовый теплоноситель, от параметров выправляющего аппарата

24.06.2019 2019 - №02 Химия, физика и техника теплоносителей

А.В. Безносов А.В. Львов Т.А. Бокова П.А. Боков Н.С. Лукичев

DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2019.2.14

УДК: 621.039

Представлены результаты экспериментальных зависимостей характеристик осевого насоса (расхода, напора, КПД) в свинцовом теплоносителе от параметров устанавливаемого по ходу потока после рабочего колеса выправляющего аппарата (BA) – угла входа потока в ВА и числа лопаток ВА при варьируемом изменении скорости вращения рабочего колеса.

Исследования выполнялись применительно к условиям работы установок малой и средней мощности с реакторами на быстрых нейтронах, охлаждаемых свинцовым теплоносителем, с горизонтальными парогенераторами (БРС ГПГ). Технические решения таких установок прорабатываются в Нижегородском государственном техническом университете (НГТУ).

Эксперименты проводились на стенде ФТ-4 НГТУ при температурах свинцового теплоносителя 440 – 500°С. Число профилированных лопаток в процессе испытаний составило пять и восемь штук; угол входа потока в ВА – 22, 24, 28 и 32°. Испытания выполнялись и при отсутствующем (демонтированном) ВА. Скорость вращения вала насоса НСО-01 НГТУ, в выемную часть которого устанавливались сменные ВА, изменялась с шагом 100 об./мин от 600 до 1100 об./мин. Диаметр втулки ВА – 82 мм, диаметр лопаток ВА – 213 мм, высота – 80 мм, максимальный расход свинцового теплоносителя при исследованиях достигал ~ 1650 т/ч. Определялись характеристики насоса НСО-01 НГТУ при четырех сменных выправляющих аппаратах, а также при отсутствии ВА, со скоростями вращения вала насоса от 600 до 1100 об./мин, при изменении гидравлического сопротивления циркуляционного контура за счет перемещения клина установленной в нем задвижки. Испытания выполнялись с рабочим колесом конструкции и поставки НГТУ (D = 213 мм, dвт = 82 мм, число лопаток – четыре, угол установки лопастей – 28°).

Полученные результаты рекомендуется использовать при проектировании осевых насосов, перекачивающих ТЖМТ.

Ссылки

  1. Безносов А.В., Драгунов Ю.Г., Рачков В.И. Тяжелые жидкометаллические теплоносители в атомной энергетике. – Нижний Новгород: НГТУ, 2006. – 435 с.
  2. Пфлейдерер К. Лопаточные машины для жидкости и газа. – М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1960. – 685 с.
  3. Карелин В.Я. Кавитационные явления в центробежных и осевых насосах. – М.: Машиностроение, 1975. – 336 с.
  4. Ломакин А.А. Центробежные и осевые насосы. – М.-Л.: Машиностроение, 1966. – 364 с.
  5. Будов В.М. Насосы АЭС. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 408 с.
  6. Михайлов А.К., Малюшенко В.В. Лопастные насосы. Теория, расчет и конструирование. – М.: Машиностроение, 1977. – 288 с.
  7. Рождественский В.В. Кавитация. – Л.: Судостроение, 1977. – 247 с.
  8. Безносов А.В., Львов А.В., Боков П.А., Бокова П.А., Шихов Д.В. Экспериментальные исследования и отработка характеристик насосов на свинцовом теплоносителе. // Известия вузов. Ядерная энергетика – 2015. – № 4. – С. 123-132.
  9. Безносов А.В., Львов А.В., Боков П.А., Бокова П.А., Разин В.А. Экспериментальные исследования зависимостей характеристик осевых насосов, перекачиваемых свинцовый теплоноситель, от параметров решеток профилей рабочих колес. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2017. – № 1. – С. 138-144.
  10. Безносов А.В., Боков П.А., Зудин А.Д., Львов А.В., Бокова Т.А., Трушков Н.В. Гидродинамика и работоспособность моделей ГЦН БРЕСТ-ОД-300 в свинцовом теплоносителе на стенде ФТ-4 НГТУ // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. – 2015. – № 1. – С. 125-133.
  11. Безносов А.В., Бокова Т.А., Зудин А.Д., Козлов А.А., Мелузов А.Г., Новожилова О.О. Экспериментальное исследование и отработка насосов для перекачки свинцового и свинец-висмутового теплоносителя для ядерных установок // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. –
  12. – № 1. – С. 117-128.
  13. Безносов А.В., Боков П.А., Зудин А.Д., Львов А.В., Бокова Т.А., Трушков Н.В. Гидродинамика и работоспособность моделей ГЦН БРЕСТ-ОД-300 в свинцовом теплоносителе на стенде ФТ-4 НГТУ. // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. – 2014. – № S5. – С. 370.
  14. Безносов А.В., Дроздов Ю.Н., Антоненков М.А., Бокова Т.А., Львов А.В., Лемехов В.В. Экспериментальное исследование проточной части модели осевого главного циркуляционного насоса реакторной установки с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем // Вестник машиностроения. – 2014. – № 2. – С. 38-45.
  15. Безносов А.В., Дроздов Ю.Н,, Антоненков М.А., Бокова Т.А., Лемехов В.В., Львов А.В. Исследование характеристик проточной части и подшипникового узла реакторной установки со свинцовым теплоносителем. // Трение и износ. – 2014. – Т. 35. – № 4. – С. 489-493.
  16. Безносов А.В., Боков П.А., Бокова Т.А. Технологии и основное оборудование контуров реакторных установок, промышленных и исследовательских стендов со свинцовым и свинцово-висмутовым теплоносителями. – Нижний Новгород: НГТУ, 2016. – 488 с.
  17. Безносов А.В., Бокова Т.А. Оборудование энергетических контуров с тяжелыми жидкометаллическими теплоносителями в атомной энергетике. – Нижний Новгород: НГТУ, 2012. – 536 с.
  18. Справочник по теплогидравлическим расчетам. / Под ред. Б.С. Петухова. Т. 1. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 360 с.
  19. Безносов А.В., Антоненков М.А., Бокова Т.А., Лемехов В.В., Львов А.В. Особенности характеристик проточной части модели осевого насоса на высокотемпературном свинцовом теплоносителе. // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. – 2013. – № 4 (101). – С. 206-213.
  20. Безносов А.В., Львов А.В., Боков П.А., Лемехов В.В., Ларькина Ю.А. Ядерная энергетическая установка. – Патент на полезную модель RUS 123183 25.06.2012.
  21. Дроздов Ю.Н., Безносов А.В., Макаров В.В., Пучков В.Н., Антоненков М.А., Кузнецов Д.В. Исследование узлов трения ядерных установок, работающих в среде тяжелых высокотемпературных жидкометаллических теплоносителей // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. – 2009. – № 3-1 (19). – С. 128-136.
  22. Безносов А.В., Антоненков М.А., Боков П.А., Баранова В.С., Кустов М.С. Специфика циркуляционных насосов реакторных контуров со свинцовым и свинцово-висмутовыми теплоносителями. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2009. – № 4. – С. 155-160.
  23. Драгунов Ю.Г., Лемехов В.В., Моисеев А.В., Смирнов В.С. Реактор на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем (БРЕСТ). // Проблемы машиностроения и автоматизации. – 2015. – № 3. – С. 97-103.
  24. Чечеткин А.В. Высокотемпературные теплоносители. – М.: Энергия, 1971. – 496 с.

тяжелый жидкометаллический теплоноситель реактор на быстрых нейтронах свинцовый теплоноситель осевой насос напор насоса расход насоса колесо насоса