JPH0211890A

JPH0211890A - インターナルポンプの逆転防止器

Info

Publication number: JPH0211890A
Application number: JP15934888A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Fukuda; 真一福田; Toshikazu Kurosaki; 黒崎　利和
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-06-29
Filing date: 1988-06-29
Publication date: 1990-01-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は原子炉圧力容器に直接に組込まれた縦軸のイン
ターナルポンプが停止したときの逆回転を防止するイン
ターナルポンプの逆転防止器に関する。

（従来の技術）一般に原子炉圧力容器には複数台のインターナルポンプ
（再循環ポンプ）が直接に組込まれている。

第８図は従来のインターナルポンプの一例を示すもので
、圧力容器１を貫通するポンプシャフト２の上端にイン
ペラ３が取付けられ、インペラ３の外側に設けられた整
流用のデイフユーザ４はストレッチチューブ５を介して
下方へ引張られ圧力容器１に固定されている。

ポンプシャフト２の下方には、ロータ６およびステータ
７から成るモータ部８が連結され、モタ部８を冷却する
ために縦長のケーシング９の上端部および下端部にそれ
ぞれモータ冷却系配管１０゜１１が開口し、その中間に
図示しない熱交換器か接続されている。

ストレッチチューブ５とボンプシャフｌ〜２の間にはシ
ール機構かなく、圧力容器１とモータ部８の内部圧力は
ほぼ等しくなっているが、圧力容器１側からモータ部へ
の熱移動や微細なごみの流入を阻止するために、その中
間にパージ水系配管１２を設（ブて冷水を供給している
。

ポンプシャフト２の下端にはカップリングスタッド１３
の上端か固定され、カップリングスタット１３の下端に
は、ナツト１４を介して円盤状のスラストディスク１５
が固定されている。

スラストディスク１５には、半径方向には複数個の貫通
孔１６か設けられ、またスラストディスク１５の上下に
はポンプ回転時にポンプシャフト２の上下動を安定させ
るための、上部スラスト軸受１７と下部スラスト軸受１
８が設けられている。

ざらにスラストディスク１５の下方には回転側シリンダ
′１９とモータカバー２０に固定された補助カバ２１に
設置された円管状静止側シリンダ２２から成る逆転防止
器２３か設けられている。

モータ冷却水は、ケーシング９の下端部のモータ冷却系
配管１１を通ってケーシング９内へ流入し、スラスＩ〜
ア゛イスク１５に設けた貫通孔１６を扱はポンプ運転中
には遠心力により昇圧され、上昇し、ケシング９の上端
部のモータ冷却系配管１０を通って流出する。

第８図における逆転防止器２３の付近の詳細断面を第９
図に、また逆転防止器２３の上面を第１０図に示す。

すなわち、回転側シリンダ１９には回転自在なジャムブ
ロック２４か円周方向に複数個配置され、ジャムブロッ
ク回転軸２５の周りに設けられた回転ばね２６によって
ポンプ停止時には静止側シリンダ２２に押しつけられる
。

この状態からポンプを始動させると、回転当初はジャム
ブロック２４は静止側シリンダ２２に接触しているが、
ポンプ速度が速くなるに従ってジャムブロック２４の遠
心力がばね２６の押圧力より大きくなり、ジャムブロッ
ク２４は静止側シリンダ２２と非接触となり、ポンプシ
ャフト２の回転に対する抵抗は無くなる。

一方、第１０図の状態からポンプシャフト２が逆回転し
ようとすると、ジャムブロック２４は静止側シリンダ２
２どの接触部と回転軸２５との位置関係から回転に対す
る抵抗か大きくなり、これによって逆回転が防止される
。

（発明が解決しようとする課題）一般にインターナルポンプは原子炉に複数台組込まれる
ので、一部のインターナルポンプが何らかの原因で運転
を停止しても他のインターナルポンプはそのままの状態
で運転を続行する場合かある。

しかしながら、この場合、停止ポンプのインペラ３とデ
イフユーザ４間の開口部に逆流が発生し、この逆流の流
体力によって停止ポンプが逆回転し、これによって逆転
なしの場合に比較して炉心流量か減少してプラント出力
の低下を招く恐れかある。

また、ポンプか逆回転をすることによりポンプシャフト
に異常な振動か発生したり、それに伴なった軸受の摩耗
等ポンプ本体が損傷する恐れもある。このためインター
ナルポンプにはボンプシャフ１へ２の逆回転が生じない
ように上述の逆転防止器２３が設けられている。

しかしながら、従来型の逆転防止器２３は、モー冷却水
中に存在する微小ごみがたまりやすい構造であり、ごみ
が回転軸１６付近にたまるとジャムブロック２４の回転
か妨げられ、ジャムブロック２４が静止側シリンダ２２
と非接触状態のまま固着してポンプシャフト２の逆回転
を阻止できなくなる。

本発明はプラン１〜運転中に何らかの原因で一部のイン
ターナルポンプが停止した場合、停止中のポンプの逆回
転を確実に防止できるインターナルポンプの逆転防止器
を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は縦長のケーシング内軸方向に沿って［］−夕お
よびステータが組込まれたモータ部を有し、前記ロータ
を取着したポンプシャフトの下端にスラストディスクが
取付けられ、このスラストディスクの下面に回転側シリ
ンダが設けられ、この回転側シリンダにジャムブロック
を介して静止側シリンダが嵌合されたインターナルポン
プの逆転防止器において、前記回転側シリンダは内筒と
外筒からなり、前記内筒には半径方向に貫通孔を設ける
とともに前記内筒と外筒との間にモータ冷却水流路を形
成したことを特徴とする。

回転側シリンダの外周にジャムブロックを介して前記内
筒と外筒からなる静止側シリンダを配設し、前記内筒と
外筒との間にモータ冷却水流路を形成し、この流路に連
通ずる複数の貫通孔を前記内筒に形成したことを特徴と
する。

（作　用）ポンプシャフトの回転中にはモータ冷却水が遠心力によ
って回転側シリンダの内筒に設けた貫通孔を流れ、その
回転側シリンダの内筒と外筒間の円環状流路を下降する
。この流路によってポンプの運転中回転側にモータ冷却
水に含まれているクラッドなどが溜ることかない。した
かって、ジャムブロックの回転か妨げられるのを防止で
き、停止中のインターナルポンプが回転中の他のインタ
ナルポンプからの逆流によって逆回転するのを防止でき
る。

（実施例）本発明の第１の実施例を第１図および第２図を参照しな
がら説明する。なお、第２図は第１図にあける■＝■矢
視方向に沿って切断した断面図である。

第１図おＪ：び第２図中、従来例の第９図および第１０
図と同一部分には同一符号を付し、重複する部分の説明
は省略する。

第１図において第１の実施例におけるインタナルポンプ
の逆転防止器２３ａはカップリングスタッド１３アよび
ナツト１４によってポンプシャフト２に固定された円盤
状のスラストディスク１５に回転側シリンダ１９ａが取
付けられている。回転側シリンダ１９ａは内筒２７とこ
の内筒２７の外径より大きな内径を有する外筒２８が固
定されたものから成っており、内筒２７と外筒２８との
間にはモータ冷却水の流路２９が形成されている。上記
内筒２７には複数個の貫通孔３０が設けられている。ジ
ャムブロック２４は第２図に示すように回転軸２５を中
心として回転自由であり、回転軸２５の周りに取付けら
れた回転ばね２６によりポンプ停止時には静止側シリン
ダ２２に押しつけられる。

ポンプ回転数が高くなるとジャムブロック２４にかかる
遠心力が回転ばね２６の押付力より大きくなり、ジャム
ブロック２４は静止側シリンダ２２と非接触となり、ポ
ンプシャフト２の回転に対する抵抗は無くなる。回転側
シリンダー９ａ付近のモータ冷却水はポンプ回転中は遠
心力により内筒２７に設（ブられた貫通孔３０を通過し
、流路２９を下降し、内筒２７の下端とモータカバー２
０の間隙を通り内筒２７の下側に流出する。

従って、モータ冷却水にクラッド等のごみか含まれでい
ても、ジャムブロック２４の回転部にはごみかたまり難
くなり、ジャムブロック２４の固着による誤作動の発生
かなくなる。

この実施例によれば、何らかの原因で、インタナルポン
プが停止した場合、回転側シリンダ１９ａに設置したジ
ャムブロック２４が静止側シリンダ２２にばね１７によ
り確実に押付けられ、その摩擦力により、ポンプシャフ
ト２の逆回転を確実に防止することができる。

次に第３図から第６図を参照しながら本発明の第２の実
施例を説明する。

図中、第１図および第２図と同一部分または相当部分に
は同一符号を付して説明する。この第２の実施例では第
３図の回転側シリンダ１９ａと第４図の静止側シリンダ
２２ａとが組合わされて逆転防止器を構成する。

すなわち、第２の実施例では第３図に示したように回転
側シリンダ１９ａは外側面にジャムブロック２４か取着
されてあり、また第４図に示したように静止側シリンダ
２２ａは内筒２７ａと外筒２８ａからなり、内筒２７ａ
には複数の貫通孔３０ａか設けられ、内筒２７ａと外筒
２８ａとの間にはモータ冷却水流路２９ａが形成されて
いる。なあ、内筒２７ａには側面に前記貫通孔３０ａの
ほかに縦孔３０ｂ１横孔３０ｃおよび底面にモータ冷却
水通過孔３０ｄが形成されている。図中３は蓋を示して
いる。蓋３１は定期検査時にモータケースの下端の補助
カバーとともに外し水洗できるようにするものである。

つぎに、第５図および第６図を参照しなから作用を説明
する。ずなわら、ポンプの停止時には回転ばね２６によ
ってジャムブロック２４は静止側シリンダ２２ａに軽く
接触している。ジャムブロック２４の重心はジャムブロ
ック回転軸２５の左側に位置するように製作する。ポン
プが第５図に示したように正回転（順方向）し始めると
ジャムブロック２４は遠心力および静止側シリンダ２２
ａとの接触作用を受けて、回転軸２５の周りに時計方向
に回転し間隙３２を生じる。このとき、ジャムブロック
２４の回転軸２５から離れた側が、静止側シリンダ２２
ａと接触しないように第１のストップピン３３を設けて
いる。間隙３２に侵入したクラッド、ごみ、さびなどは
遠心力の作用で静止シリンダ２２ａに設けられた複数の
縦孔３０ｂを通って流路２９ａに沈積する。ポンプか第
６図に示したように逆方向に回転し始めるとジャムブロ
ック２４は静止側シリンダ２２ａとの接触の作用によっ
て回転軸２５の周りに反時計方向に回転するとともに静
止側シリンダ２２ａから回転側シリンダ１９ａへ大きい
制動力を伝える機構となる。また、ジャムブロック２４
の過剰な回転を防止するための第２のストップピン３４
を設（ブている。

第７図は逆転防止器か不作動を生じて逆転が生じた楊後
正常に作動した場合のプラント熱出力の変化を示す。本
発明によりトリップしたポンプの逆転防止が確実にてき
ればトリップしたポンプが逆回転した場合に比べ、著し
い経済的効果が期待できる。

トリップしたポンプが固定されないとトリップしたポン
プは通常のポンプ回転数を上回る高速で逆転を生じるこ
とか予想され、流体力学的に極めて不安定な回転となる
可能性が強く、場合によっては他の健全な運転ポンプの
回転数を下げる必要性も生じてくる。この場合にはさら
に熱出力が減少するため本発明の効果は更に大きなもの
となる。

［発明の効果］本発明によれば、逆転回転側のジャムブロック回転部に
ごみがたまらないように、モータ冷却水の流路を設けた
ため、ジャムブロックの回転かごみにより拘束されなく
なり、ポンプシャフトの逆回転を確実に防止することが
できる。従って、停止ポンプ部からの逆流を少なくして
、炉心流量低下によるプラント出力の低下を抑制するこ
とができる。

また、逆回転によるポンプシャフトの異常な振動および
軸受の摩耗等、停止ポンプ本体の損傷を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るインターナルポンプの逆転防止器
の第１の実施例を一部側面で示す縦断面図、第２図は第
１図の■−■矢視方向を拡大して部分的に示す断面図、
第３図から第６図までは本発明の第２の実施例を説明す
るためのもので、第３図は回転シリンダの縦断面図、第
４図は静止シリングの縦断面図、第５図は正転時の状態
を要部のみ示ず横断面図、第６図は逆転時の状態を要部
のみ示す横断面図、第７図は本発明の効果をプラン］へ
熱出力とトリップ台数との関係で示す棒グラフ図、第８
図はインターナルポンプを示す縦断面図、第９図は従来
のインターナルポンプの逆転防止器を一部側面で示す縦
断面図、第１０図は第９図のＸ−Ｘ矢視方向を拡大して
部分的に示す断面図である。１・・・圧力容器、　　　　２・・・ポンプシャフト３
・・・インペラ、　　　　４・・・デイフユーザ５・・
・ストレッチチューブ６・・・ロータ、　　　　　７・・・ステータ８・・・
モータ部、　　　９・・・ケーシング１０・・・モータ
冷却系配管１１・・・モータ冷却系配管１２・・・パージ水系配管１３・・・カップリングスタット１４・・・ナツト、１５・・・スラストディスク１６・
・・貫通孔、１７・・・上部スラスト軸受１８・・・下
部スラスト軸受１９・・・回転側シリンダ２０・・・モータカバ２１・・・補助カバー、２２・・・静止側シリンダ２３
・・・逆転防止器、２４・・・ジャムブロック２５・・
・回転軸、２６・・・回転ばね２７・・・内筒、２８・
・・外筒２９・・・流路、３０・・・貫通孔３１・・・蓋、３２・・・隙間３３・・・第１のストップピン３４・・・第２のストップピン

Claims

【特許請求の範囲】

（１）縦長のケーシング内に軸方向に沿ってロータおよ
びステータが組込まれたモータ部を有し、前記ロータを
取着したポンプシャフトの下端にスラストディスクが取
付けられ、このスラストディスクの下面に回転側シリン
ダが設けられ、この回転側シリンダにジャムブロックを
介して静止側シリンダが嵌合されたインターナルポンプ
の逆転防止器において、前記回転側シリンダは内筒と外
筒とからなり、前記内筒には半径方向に貫通孔を設ける
とともに前記内筒と外筒との間にモータ冷却水流路を形
成したことを特徴とするインターナルポンプの逆転防止
器。
（２）回転側シリンダの外周にジャムブロックを介して
前記内筒と外筒からなる静止側シリンダを配設し、前記
内筒と外筒との間にモータ冷却水流路を形成し、この流
路に連通する複数の貫通孔を前記内筒に形成したことを
特徴とする請求項１記載のインターナルポンプ逆転防止
器。