JPH0658119B2 - インタ−ナルポンプ - Google Patents
インタ−ナルポンプInfo
- Publication number
- JPH0658119B2 JPH0658119B2 JP58216138A JP21613883A JPH0658119B2 JP H0658119 B2 JPH0658119 B2 JP H0658119B2 JP 58216138 A JP58216138 A JP 58216138A JP 21613883 A JP21613883 A JP 21613883A JP H0658119 B2 JPH0658119 B2 JP H0658119B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- pressure vessel
- guide vane
- flow passage
- outlet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は原子炉の圧力容器の炉底部に設置されるインタ
ーナルポンプに関する。
ーナルポンプに関する。
第１図，第２図及び第３図に従来のインターナルポンプ
の構造を示す。ポンプは羽根車１，案内羽根２，ポンプ
軸３および駆動用のウェット形水中モータ６から構成さ
れ、原子炉圧力容器４の底部に設置されている。第２図
は、第１図に示すＡ−Ａ面の断面図である。案内羽根２
はこの場合一例として８枚の場合であり、周方向に等間
隔に、４５゜毎にとりつけられている。
の構造を示す。ポンプは羽根車１，案内羽根２，ポンプ
軸３および駆動用のウェット形水中モータ６から構成さ
れ、原子炉圧力容器４の底部に設置されている。第２図
は、第１図に示すＡ−Ａ面の断面図である。案内羽根２
はこの場合一例として８枚の場合であり、周方向に等間
隔に、４５゜毎にとりつけられている。
ポンプには矢印７の方向から炉水が流入し羽根車１，案
内羽根２を通り矢印８ａ，８ｂの方向に流出する。案内
羽根２の出口部は、圧力容器４底部に第１図が示すよう
に傾斜しているため周方向に一様な軸対称流路ではな
く、狭い流路９ａと広い流路９ｂの領域が存在する。第
３図は第１図の円筒面Ｂにより切断し展開した形状を示
す。羽根車１を出た流れは、案内羽根２の入口２ｉ側に
示した速度三角形のＣ１の方向に流入し、案内羽根出口
２ｊでは案内羽根２ａ〜２ｈに平行にＣ２の方向に流出
する。しかるに、圧力容器４の底部は傾斜しているため
円筒面Ｂに展開すると、第３図に示すように４ｂ−４ｃ
−４ａ−４ｃ−４ｂの形状となり案内羽根出口２ｊと圧
力容器底部４ａ−４ｂ−４ｃとの間に広い流路９ｂの領
域と狭い流路９ａの領域が形成される。このように案内
羽根２の下流の流路面積が異なると流路の損失が異なる
ため広い流路９ｂの領域の方が狭い流路９ａの領域より
炉水は多く流れる。すなわち、案内羽根出口が流路９ａ
に面している案内羽根２ｃ，２ｄ，２ｅに流入する子午
面流速は、一様に流入する場合の子午面流速Ｃｍより小
さくなる。通常の案内羽根２の設計では入口流路は周方
向に一様として設計され、羽根入口角βは全ての羽根に
対し一定である。したがって、一様な子午面入口流速Ｃ
ｍを用いて設定された羽根２ｃ，２ｄ，２ｅに対し子午
面流速が小さく流入すると羽根角βに対し流入角は小さ
くなり（これをβ′とする）、Δβ＝β−β′なる迎え
角がついて案内羽根２に流れは入ることになる。そうす
ると、設計点流量より低流量側においては迎え角はさら
に増大するため、出口が広い流路９ｂに面する案内羽根
２ａ，２ｈ，２ｇ等に比べ大きな流量で案内羽根２の入
口直後で剥離が発生しやすくなる。インターナルポンプ
の比速度の高い一種の斜流ポンプであるが、インターナ
ルポンプは炉内に設置されるため案内羽根の長さを十分
に確保することができない。斜流ポンプの案内羽根は３
次元の曲りディフューザで羽根長さが十分に確保できな
い場合には３次元曲りによる２次流れのためハブ側の羽
根入口の凸面（第３図の１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ付近）
にて流れが剥離しやすいことが知られている。したがっ
て、低流量域においてはインターナルポンプの案内羽根
は剥離が生じやすい性質をもっている。一方、剥離が生
すると損失が生じポンプ全揚程が低下しポンプ効率が低
下する。
内羽根２を通り矢印８ａ，８ｂの方向に流出する。案内
羽根２の出口部は、圧力容器４底部に第１図が示すよう
に傾斜しているため周方向に一様な軸対称流路ではな
く、狭い流路９ａと広い流路９ｂの領域が存在する。第
３図は第１図の円筒面Ｂにより切断し展開した形状を示
す。羽根車１を出た流れは、案内羽根２の入口２ｉ側に
示した速度三角形のＣ１の方向に流入し、案内羽根出口
２ｊでは案内羽根２ａ〜２ｈに平行にＣ２の方向に流出
する。しかるに、圧力容器４の底部は傾斜しているため
円筒面Ｂに展開すると、第３図に示すように４ｂ−４ｃ
−４ａ−４ｃ−４ｂの形状となり案内羽根出口２ｊと圧
力容器底部４ａ−４ｂ−４ｃとの間に広い流路９ｂの領
域と狭い流路９ａの領域が形成される。このように案内
羽根２の下流の流路面積が異なると流路の損失が異なる
ため広い流路９ｂの領域の方が狭い流路９ａの領域より
炉水は多く流れる。すなわち、案内羽根出口が流路９ａ
に面している案内羽根２ｃ，２ｄ，２ｅに流入する子午
面流速は、一様に流入する場合の子午面流速Ｃｍより小
さくなる。通常の案内羽根２の設計では入口流路は周方
向に一様として設計され、羽根入口角βは全ての羽根に
対し一定である。したがって、一様な子午面入口流速Ｃ
ｍを用いて設定された羽根２ｃ，２ｄ，２ｅに対し子午
面流速が小さく流入すると羽根角βに対し流入角は小さ
くなり（これをβ′とする）、Δβ＝β−β′なる迎え
角がついて案内羽根２に流れは入ることになる。そうす
ると、設計点流量より低流量側においては迎え角はさら
に増大するため、出口が広い流路９ｂに面する案内羽根
２ａ，２ｈ，２ｇ等に比べ大きな流量で案内羽根２の入
口直後で剥離が発生しやすくなる。インターナルポンプ
の比速度の高い一種の斜流ポンプであるが、インターナ
ルポンプは炉内に設置されるため案内羽根の長さを十分
に確保することができない。斜流ポンプの案内羽根は３
次元の曲りディフューザで羽根長さが十分に確保できな
い場合には３次元曲りによる２次流れのためハブ側の羽
根入口の凸面（第３図の１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ付近）
にて流れが剥離しやすいことが知られている。したがっ
て、低流量域においてはインターナルポンプの案内羽根
は剥離が生じやすい性質をもっている。一方、剥離が生
すると損失が生じポンプ全揚程が低下しポンプ効率が低
下する。
以上述べたように従来のインターナルポンプは、低流量
側において剥離が生じやすいことに対して配慮されてい
なかった。
側において剥離が生じやすいことに対して配慮されてい
なかった。
本発明の目的は、案内羽根入口直後における剥離を抑制
し最高効率点より低流量側のポンプ効率を高めるインタ
ーナルポンプを提供することにある。
し最高効率点より低流量側のポンプ効率を高めるインタ
ーナルポンプを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕 上記目的は、圧力容器とこの圧力容器の内側に配置する
シュラウドとで構成する原子炉の炉底部に設置され、案
内羽根の出口流路が前記圧力容器側において狭くなる領
域と前記シュラウド側において前記圧力容器側より広く
なる領域とから形成される位置に設置するインターナル
ポンプにおいて、前記出口流路が広い領域では案内羽根
の取付け間隔を前記案内羽根の出口流路が狭い領域に取
付けた案内羽根の間隔よりも広く取付けること（第１の
発明の構成）、によって達成される。
シュラウドとで構成する原子炉の炉底部に設置され、案
内羽根の出口流路が前記圧力容器側において狭くなる領
域と前記シュラウド側において前記圧力容器側より広く
なる領域とから形成される位置に設置するインターナル
ポンプにおいて、前記出口流路が広い領域では案内羽根
の取付け間隔を前記案内羽根の出口流路が狭い領域に取
付けた案内羽根の間隔よりも広く取付けること（第１の
発明の構成）、によって達成される。
又上記目的は、圧力容器とこの圧力容器の内側に配置す
るシュラウドとで構成する原子炉の炉底部に設置され、
案内羽根の出口流路が前記圧力容器側において狭くなる
領域と前記シュラウド側において前記圧力容器側より広
くなる領域とから形成される位置に設置するインターナ
ルポンプにおいて、前記出口流路が広い流路では案内羽
根の入口角を前記案内羽根の出口流路が狭い流路に取付
けた案内羽根の入口角よりも大きくすること（第２の発
明の構成）、によって達成される。
るシュラウドとで構成する原子炉の炉底部に設置され、
案内羽根の出口流路が前記圧力容器側において狭くなる
領域と前記シュラウド側において前記圧力容器側より広
くなる領域とから形成される位置に設置するインターナ
ルポンプにおいて、前記出口流路が広い流路では案内羽
根の入口角を前記案内羽根の出口流路が狭い流路に取付
けた案内羽根の入口角よりも大きくすること（第２の発
明の構成）、によって達成される。
第１の発明においては、出口流路が狭い領域では案内羽
根の取付間隔が狭いために弦節比が大であり、このため
案内羽根の案内作用が向上し迎え角が大きくなっても剥
離が抑制され、又出口流路が広い領域では案内羽根の取
付間隔が広く弦節比は低下するが、迎え角の増大は出口
流路が狭い領域に比べて小さく剥離発生の可能性につい
ても出口流路が狭い領域に比べて小さく、全体として低
流量まで剥離が発生せず、ポンプ効率が向上する。
根の取付間隔が狭いために弦節比が大であり、このため
案内羽根の案内作用が向上し迎え角が大きくなっても剥
離が抑制され、又出口流路が広い領域では案内羽根の取
付間隔が広く弦節比は低下するが、迎え角の増大は出口
流路が狭い領域に比べて小さく剥離発生の可能性につい
ても出口流路が狭い領域に比べて小さく、全体として低
流量まで剥離が発生せず、ポンプ効率が向上する。
また第２の発明においては、出口流路が狭い領域の案内
羽根の入口角を小さくすることによって低流量域におい
て流れの剥離が抑制されてポンプ効率が向上する。
羽根の入口角を小さくすることによって低流量域におい
て流れの剥離が抑制されてポンプ効率が向上する。
以下、第１の発明の実施例を第４図により説明する。案
内羽根出口が圧力容器４に近い側すなわち出口流路面積
が狭い流路９ａの領域の羽根２ｃ，２ｄ，２ｅが中心と
なのなす角θ１は、シュラウド５に近い側すなわち出口
流路が広い流路９ｂの領域の羽根２ａ，２ｈ，２ｇが中
心とのなす角θ２より若干小さく（例えばθ１＝４０
゜，θ２＝５０゜）設定されている。残りの羽根２ｂ，
２ｆの角度θ３＝θ１又はθ３＝｛１８０゜−（θ１＋
θ２）｝／２なる角度に設定されている。案内羽根の入
口角β，羽根長さは各羽根とも等しい。
内羽根出口が圧力容器４に近い側すなわち出口流路面積
が狭い流路９ａの領域の羽根２ｃ，２ｄ，２ｅが中心と
なのなす角θ１は、シュラウド５に近い側すなわち出口
流路が広い流路９ｂの領域の羽根２ａ，２ｈ，２ｇが中
心とのなす角θ２より若干小さく（例えばθ１＝４０
゜，θ２＝５０゜）設定されている。残りの羽根２ｂ，
２ｆの角度θ３＝θ１又はθ３＝｛１８０゜−（θ１＋
θ２）｝／２なる角度に設定されている。案内羽根の入
口角β，羽根長さは各羽根とも等しい。
このように構成された案内羽根２ａ〜２ｈは、出口が狭
い流路９ａの領域の案内羽根の弦節比（羽根の長さ／羽
根円周方向距離）は、出口が広い流路９ｂの領域の案内
羽根の弦節比より大きくなる。弦節比が大きくなると羽
根の案内作用が向上し迎え角が大きくなっても流れの剥
離は抑制される。出口が狭い流路９ａの領域の案内羽根
入口では迎え角が大きくなり低流量側で剥離が生じやす
かったが弦節比の増大により剥離が抑制されることにな
る。案内羽根出口流路が広い流路９ｂの領域の羽根の弦
節比は若干低下するが、迎え角の増大は出口が狭い流路
９ａの領域に比べ小さいので剥離発生の可能性は出口が
広い流路９ｂの領域の方が出口が狭い流路９ａの領域よ
り低い。したがって、全体としては、従来の案内羽根に
比べ低流量まで剥離が発生せず、その結果ポンプ効率の
向上が図れる。
い流路９ａの領域の案内羽根の弦節比（羽根の長さ／羽
根円周方向距離）は、出口が広い流路９ｂの領域の案内
羽根の弦節比より大きくなる。弦節比が大きくなると羽
根の案内作用が向上し迎え角が大きくなっても流れの剥
離は抑制される。出口が狭い流路９ａの領域の案内羽根
入口では迎え角が大きくなり低流量側で剥離が生じやす
かったが弦節比の増大により剥離が抑制されることにな
る。案内羽根出口流路が広い流路９ｂの領域の羽根の弦
節比は若干低下するが、迎え角の増大は出口が狭い流路
９ａの領域に比べ小さいので剥離発生の可能性は出口が
広い流路９ｂの領域の方が出口が狭い流路９ａの領域よ
り低い。したがって、全体としては、従来の案内羽根に
比べ低流量まで剥離が発生せず、その結果ポンプ効率の
向上が図れる。
第５図に、第２の発明の一実施例を示す。案内羽根の出
口の流路が狭い流路９ａの領域に出口が位置する３枚の
案内羽根２ｃ′，２ｄ′，２ｅ′の入口角β′は、案内
羽根に一様に流入するとして設定した入口角βより若干
小さな値（例えば、設計点流量の８５〜９０％の流量か
ら定まる案内羽根入口の速度三角形から設定される）に
設定してある。他の案内羽根の入口角は上述のβの値に
設定されている。このように形成された案内羽根におい
ては出口流路が狭く、そこを通過する水量が少なくなる
案内羽根入口の角度は若干小さく形成されているから、
低流量側において案内羽根入口における流れの剥離は抑
制され、効率の高い流量域が低流量側に拡大されること
になる。
口の流路が狭い流路９ａの領域に出口が位置する３枚の
案内羽根２ｃ′，２ｄ′，２ｅ′の入口角β′は、案内
羽根に一様に流入するとして設定した入口角βより若干
小さな値（例えば、設計点流量の８５〜９０％の流量か
ら定まる案内羽根入口の速度三角形から設定される）に
設定してある。他の案内羽根の入口角は上述のβの値に
設定されている。このように形成された案内羽根におい
ては出口流路が狭く、そこを通過する水量が少なくなる
案内羽根入口の角度は若干小さく形成されているから、
低流量側において案内羽根入口における流れの剥離は抑
制され、効率の高い流量域が低流量側に拡大されること
になる。
第６図は第２の発明の他の実施例で羽根入口角βから
β′に小さくする際、羽根の入口先端部のみ局所的に入
口角を小さくするもので、前述の実施例と同様な効果が
ある。すなわち、羽根厚ｔに対し羽根入口２ｉ付近にて
羽根厚内に納まるように羽根の先端形状を変更して羽根
厚中心線を２ｍから２ｎになるようにして局所的な入口
角をβからβ′に変更するものである。
β′に小さくする際、羽根の入口先端部のみ局所的に入
口角を小さくするもので、前述の実施例と同様な効果が
ある。すなわち、羽根厚ｔに対し羽根入口２ｉ付近にて
羽根厚内に納まるように羽根の先端形状を変更して羽根
厚中心線を２ｍから２ｎになるようにして局所的な入口
角をβからβ′に変更するものである。
本発明によれば、案内羽根長さを十分確保できないイン
ターナルポンプにおいて、最高効率点流量より流量が若
干小さくなる低流量にて、案内羽根入口付近における流
れの剥離を抑制することができるので、ポンプ効率が高
い流量域を広げる効果がある。
ターナルポンプにおいて、最高効率点流量より流量が若
干小さくなる低流量にて、案内羽根入口付近における流
れの剥離を抑制することができるので、ポンプ効率が高
い流量域を広げる効果がある。
第１図は従来のインターナルポンプの縦断面図、第２図
は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図は第１図の円筒Ｂの
展開図、第４図は第１の発明例の実施例の断面図、第５
図は第２の発明の一実施例の展開図、第６図は第２の発
明の他の実施例の展開図である。 １……羽根車、２……案内羽根、３……軸、４……圧力
容器、５……シュラウド、６……水中モータ、７……入
口流れ、８……吐き出し流れ、９……案内羽根出口流
路、１０……案内羽根入口部。
は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図は第１図の円筒Ｂの
展開図、第４図は第１の発明例の実施例の断面図、第５
図は第２の発明の一実施例の展開図、第６図は第２の発
明の他の実施例の展開図である。 １……羽根車、２……案内羽根、３……軸、４……圧力
容器、５……シュラウド、６……水中モータ、７……入
口流れ、８……吐き出し流れ、９……案内羽根出口流
路、１０……案内羽根入口部。
Claims (2)
- 【請求項１】圧力容器とこの圧力容器の内側に配置する
シュラウドとで構成する原子炉の炉底部に設置され、案
内羽根の出口流路が前記圧力容器側において狭くなる領
域と前記シュラウド側において前記圧力容器側より広く
なる領域とから形成される位置に設置するインターナル
ポンプにおいて、前記出口流路が広い領域では案内羽根
の取付け間隔を前記案内羽根の出口流路が狭い領域に取
付けた案内羽根の間隔よりも広く取付けることを特徴と
するインターナルポンプ。 - 【請求項２】圧力容器とこの圧力容器の内側に配置する
シュラウドとで構成する原子炉の炉底部に設置され、案
内羽根の出口流路が前記圧力容器側において狭くなる領
域と前記シュラウド側において前記圧力容器側より広く
なる領域とから形成される位置に設置するインターナル
ポンプにおいて、前記出口流路が広い領域では案内羽根
の入口角を前記案内羽根の出口流路が狭い領域に取付け
た案内羽根の入口角よりも大きくすることを特徴とする
インターナルポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58216138A JPH0658119B2 (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | インタ−ナルポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58216138A JPH0658119B2 (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | インタ−ナルポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60111095A JPS60111095A (ja) | 1985-06-17 |
| JPH0658119B2 true JPH0658119B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=16683859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58216138A Expired - Lifetime JPH0658119B2 (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | インタ−ナルポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658119B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3912279A1 (de) * | 1989-04-14 | 1990-10-18 | Klein Schanzlin & Becker Ag | Leitrad fuer kreiselpumpen |
| JP2019007431A (ja) * | 2017-06-26 | 2019-01-17 | 株式会社クボタ | ターボポンプ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS616320Y2 (ja) * | 1979-12-27 | 1986-02-25 | ||
| JPS57203992A (en) * | 1981-06-10 | 1982-12-14 | Hitachi Ltd | Secondary seal device for internal pump |
-
1983
- 1983-11-18 JP JP58216138A patent/JPH0658119B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60111095A (ja) | 1985-06-17 |
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