第三代核主泵屏蔽电机的关键部件金属材料国产化综述

材料的国产化是设备国产化的基础,第三代核主泵屏蔽电机部分兲键材料在国内均为首次制造,能否实现国产化将会成为制约主泵电机国产化的瓶颈问题。为推迚主泵电机兲键材料的国产化迚程,同时满足后续项目的需求,依托国家科技重大专项,对部分兲键材料的国产化研究迚行了专项立项研究,取得了突破性的迚展。通过与联合单位的合作,迚行了材料试制及试验研究,实现了屏蔽套、电机轴,飞轮护环,高强度支撑筒及推力盘等兲键部件材料的国产化制造,为核主泵电机的国产化奠定了材料基础。本文主要论述了国家重大专项立项研究的兲键部件金属材料国产化情况。     

核主泵屏蔽电机推力轴承装配冲击载荷估算分析

核主泵屏蔽电机一般采用水润滑推力轴承,轴承材料耐冲击能力有限;插转子过程中,推力盘与推力瓦在某一较小距离时,直接落入,摩擦副接触面存在冲击载荷;屏蔽电机往往含有飞轮,冲击载荷会增大。根据振动分析方法,建立了装配冲击载荷计算模型,并提出了不同轴瓦材料推力盘与推力瓦最大安装落入距离计算公式,为屏蔽电机安全装配奠定基础。     

氨基乙酸厂循环水处理方法研究

根据氨基乙酸生产企业冷却水系统的特点和工艺条件,结合当地的水质特点,筛选出适合其运行条件的水处理方案,运行实践中收到了较好的效果,各项指标达到了设计规范要求。     

精馏塔的节能优化

从最佳回流比R的选择、塔内件的选择、进料温度和进料位置的确定3方面,详细地分析了在精馏塔的设计过程中,如何实现设计的节能优化问题,以实现节能降耗。     

某无刷励磁机通风冷却数值模拟研究

为了研究隐极同步电动机配套用无刷励磁机的通风方案中冷却空气的流动路径及冷却特点,依据流体动力学原理理论,采用有限体积法,建立了某新型无刷励磁机相对地面结构的1/2为物理模型,研究了无刷励磁机通风冷却方案的流动路径、流场和温度场,并给出了通风方案的冷却特点及流场和温度场的分布特点。计算结果表明,该励磁机方案的最高温度位置出现在靠近整流盘侧的转子线棒端部,绝缘均不超温。与某电机研究所采用等效风路法所得该方案相同工况下计算值相比,该通风方案数值模拟进风量误差为5.6%,为进一步优化该励磁机冷却风路系统提供了理论依据。     

核主泵水润滑推力轴承不锈钢螺纹锁死分析及改进

本文通过对某核主泵推力轴承不锈钢螺纹锁死现象进行分析,还原了发生的具体过程,分析了螺纹损伤原因。提出了一种拆解此类轴承螺纹副锁死的方法,优化了相关部件结构及装配工艺。在推力轴承装配间隙不合格无法拆解时,降低了核主泵产品因螺纹锁死带来的损失。     

核主泵推力轴承断冷却水工况磨损机理研究

核主泵在核电厂断水工况下,其推力轴承失去冷源换热,推力轴承润滑介质将因轴承温度上升而不断提高润滑介质的温度,并伴随发生较复杂的热瞬态工况。当推力轴承润滑液膜厚度严重降低时,因液膜厚度不足而引发摩擦副的部分接触磨损。对某台核主泵断水试验后拆机检查,并经润滑分析断水运行工况下的磨损规律,断水工况磨损后若再进行全厂断电（SBO）惰性停机,瓦面随着磨损深度增加,轴承油膜厚度降低至无法可靠运行程度,损耗增加且伴随着油膜温度超过巴氏合金运行极限温度110~120℃,易引发轴承严重磨损。本研究可为优化轴承及提高磨损后SBO惰性停机的耐磨损能力提供理论支撑。      

屏蔽电机的磁场与屏蔽层损耗的解析计算

分析了屏蔽电机磁场的特点,建立了似稳场的数学模型,用解析法求出了屏蔽电机的磁场分布,进而计算出屏蔽层的涡流损耗,并通过实验验证了解析方法的可行性。     

核主泵水润滑推力轴承试验磨损颗粒研究

某核主泵水润滑推力轴承在试验浸银石墨瓦时,在类似热瞬态工况时出现异常振动及噪声,拆机发现石墨推力瓦和推力盘硬化层表面均出现较严重磨损,且石墨推力瓦出现局部剥落。采用化学、光学、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、电子探针等方法研究水润滑轴承试验的磨损颗粒相结构、形貌、成分、组织和磨损表面特征;明确热瞬态时不锈钢推力盘硬化层与石墨推力瓦的摩擦磨损形式和过程,得出水润滑推力轴承已经进入边界润滑状态,局部发生干摩擦的结论;提出一些改进建议,如将水润滑轴承瓦面材料改为碳素纤维复合材料以增加抗磨性能,改善瓦面形状以减少热变形,增加接触曲面硬化层以控制高应力曲面接触的微动磨损。     

不同载荷条件下浸银石墨材料水润滑摩擦磨损性能研究

采用环-块式摩擦磨损实验机,研究了水润滑条件下不同载荷和滑动时间对浸银石墨材料摩擦磨损性能的影响,利用表面轮廓仪和扫描电子显微镜对浸银石墨材料在磨合阶段和稳定磨损阶段的磨损行为进行分析和探讨。结果表明:滑动时间1 h内为磨合阶段,随载荷增加浸银石墨在水润滑条件下的摩擦系数降低,比磨损率增大。滑动时间5 h达到了稳定磨损阶段,高载荷导致浸银石墨在水润滑条件下的摩擦系数和比磨损率降低。在浸银石墨的稳定磨损阶段,500 N载荷下的摩擦系数最低,为0.038,700 N载荷下的比磨损率最低,为2.26×10^(-7)mm^(3)/Nm。高载荷条件下,浸银石墨在磨合阶段和稳定磨损阶段展现出相似的磨损机制,浸银石墨表面石墨区域发生较大磨损,增强的银颗粒支撑了水润滑界面间的载荷作用,边界润滑状态的局部流体润滑作用和小尺寸磨屑的自润滑作用,降低了浸银石墨材料的摩擦系数和比磨损率。