某公司设计的AP1000核反应堆(核电厂用）是当今世界上最先进的“第三代”核电技术的代表，它设置了非常完善的非能动安全系统，在全世界第一次将提高核电的安全性与经济性很好地统一起来。

核电厂冷却剂回路循环泵是核蒸汽供应系统主回路中（除控制棒驱动机构外）唯一的能动部件，称为“反应堆冷却剂泵（主泵)”，AP1000的主泵采用屏蔽电机泵，即屏蔽电动机+无轴封的泵，而主泵直接倒置于蒸汽发生器底部，简化了系统。

屏蔽电机泵是由屏蔽电动机和泵组成一体的无泄漏泵，主要由泵体、叶轮、定子、转子、前后轴承及推力盘等零部件组成，定、转子间用非磁性薄壁材料制成的屏蔽套隔开，转子由前后轴承支承在输送介质中。由于没有动密封，因此正常情况下绝对不会向周围环境产生任何泄漏，环保安全，非常适合输送易燃、易爆、易挥发、放射性、有腐蚀以及贵重的液体，在石化、化工、医药、核电等行业有广泛的用途。

AP1000的主泵是一种单级、全封闭、髙转动惯量、离心式、带屏蔽电机的屏蔽泵，它在反应堆冷却剂系统中主要用于抽送大量的高温高压反应堆冷却剂，其设计考虑了承受核反应堆主系统一回路在不同工况运行模式下的压力、温度，其设计使用寿命为60年。主泵的承压壳体内包容了电机和所有的转动部件，包括水力部分、轴承、飞轮、定子和转子组件等，如图1所示。

1、AP1000主泵的组成

AP1000主泵由水力部件和电机部件两部分组成。水力部件为单级东莞南方水泵离心泵；屏蔽电机是一种特殊设计的单绕组、4极、三相、屏蔽套式感应电机，采用60HZ电源，经变频器启动和运行。茱和电机之间用热屏蔽隔离堆芯冷却剂的高温。

AP1000主泵的主要部件包括：

(1)轴承

AP1000主泵装有3个轴承，2个径向轴承和一个双向推力轴承，都在电机一侧，轴承采用水润滑方式。在转速达到一定值时，轴和轴承之间就会形成水润滑膜，由于水膜的存在，轴和轴承不会受到磨损。

从承载条件来看，关键在于推力轴承。静态时AP1000的主泵轴系质量作用于双向推力轴承的下表面，运行条件下水力作用于轴上的力是向上的，此时，轴系自重成为平衡载荷，通过改变叶轮平衡孔的尺寸还可以调节转子的轴向力。

在南方水泵启停过程中和正常运行时，通过冷却剂系统使轴承温度保持在80℃以下，可以保证延长轴承的寿命。

⑵屏蔽套

为将电机的定子绕组和转子与一回路冷却剂介质完全隔绝开来，设置2个屏蔽套，即定子屏蔽套和转子屏蔽套。屏蔽套材料是耐腐蚀、非磁性金属HasteUoyC276哈氏合金。屏蔽套只保证密封性能，屏蔽套的背部支承用来承担机械强度。

(3)飞轮

为增加主泵转动惯量、延长惰转时间，在主泵电机上下两侧各设置了1个飞轮。飞轮的材料采用重钨合金，在有限体积下实现高转动惯量，以保证反应堆冷却剂泵的惰走（转）特性。

⑷泵体部分

AP1000主泵泵体部分主要由泵壳、叶轮和导叶等部件组成，直接安装在电机单元上，中间没有设置联轴器。由于电机的转子和泵的叶轮固定在同一根轴上，并包容在与主回路连通的承压边界内，因此可以实现一回路冷却剂的零泄漏。广东南方水泵的承压壳由泵壳、热屏、定子外壳和定子盖等组成。

(5)热屏蔽

为阻止泵壳内一回路冷却剂热量传递至电机部分，在泵壳和电机之间设置了热屏蔽组件。热屏蔽组件上部为一回路冷段冷却剂，下部是温度低的电机冷却剂。为了冷却热屏蔽组件，在热屏蔽上设置了内部冷却器，热量由设备冷却水带走。

2、AP1000主泵的技术特点

AP1000屏蔽电机泵公认的特点是：可靠性髙、大转动惯量、维护保养简单。主要表现在：

⑴无轴封、无泄漏

反应堆冷却剂泵没有轴密封装置，因而消除了因轴密封失效而导致失水事故的可能性，从而大大提高了安全性，也减少了泵的维修工作量。

(2)转动惯量大

反应堆冷却剂泵电机设置上下2个重钨合金飞轮，以提高泵的转动惯性，延长了惰走时间，从而在失去电源之后还能提供足够的惰转流量，确保反应堆安全。

(3)高可靠性、维护方便

反应堆冷却剂泵装有3个轴承，2个径向轴承和一个双向推力轴承，都在电机一侧，轴承采用水润滑方式，且有同类型、多规格的设计、制造和常年运行经验积累。目前数据显示，其可实现60年免维修。

(4)整体占用空间小

主泵启动时采用变频调速控制装置，可减小低工况时的电机功率，从而减小启动电流，最大限度地缩小电机尺寸。

(5)电机效率低

由于AP1000主泵设置了上下2个飞轮，并采用了屏蔽电机，由于飞轮的摩擦阻力损失以及屏蔽套的涡流损失，导致AP1000的主泵效率较低。

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