[实用新型]一种改进型控制棒驱动机构冷却风机

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种冷却风机，具体涉及一种改进型控制棒驱动机构冷却风机。

背景技术

控制棒驱动机构冷却风机是一种用于第三代核电机组一体化堆顶组件控制棒驱动机构通风冷却系统，其作用是为控制棒驱动机构提供强迫冷却空气，以维持控制棒驱动机构线圈组件正常工作所需的温度，且不超过限定值，该风机的性能直接影响反应堆驱动机构的安全性与可靠性。

控制棒驱动机构冷却风机为立式轴流风机，要求压力高、尺寸小，且需有较高的压力裕量，以提高全可靠性，故均具有大轮毂比（轮毂直径与叶轮直径的比值）的结构特征，目前已知工程堆顶风机轮毂比一般为0.7左右,因此控制棒驱动机构冷却风机具有高排气速度、高动压的气动特征。

现有控制棒驱动机构冷却风机存在如下问题：

风机自由排气速度和动能过大，使风机运行效率降低，现有控制棒驱动机构冷却风机出风口锥管出口和风阀通风面积较小，故排气速度和动能较大，该部份动能不能用于克服控制棒驱动机构冷却系统阻力，对于风机本身来说是种损失。经数值模拟，现有的控制棒驱动机构冷却风机出风口进行数值模拟，在设计流量下常规风机环形出风口速度动能达418Pa，占风机装置要求全压的49%，说明风机出风口自由排气压力损失较大；

出风口锥管扩压损失较大，降低了风机运行效率，现有国外进口堆顶风机在设计流量下风机本体环形出口排气速度通常在45m/s左右，其动能大于1200Pa，高速进入锥管，流通截面突扩增大，在环形出风口后存在很大涡流。经数值模拟，扩压损失大于300Pa，因此降低了风机运行效率。

此外，控制棒驱动机构冷却风机要求在设计角度下有足够高的压力裕量，以远离风机喘振区和不稳定运行区，由于环形出风口较大的突扩压力损失，使风机向系统能提供的有效压力降低，最高可运行压力也相应降低，从而运行压力裕量降低，安全可靠性下降。

实用新型内容

实用新型目的：为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种能够减小风机扩压过程中压力损失，提高压力裕量，从而提高安全可靠性的改进型控制棒驱动机构冷却风机。

本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，一种改进型控制棒驱动机构冷却风机，包括支座，风机本体，出风口锥管及风阀，其中所述风机本体包括风筒，所述风筒下端设有进风口，所述风筒内部依次设有动叶，轮毂，导叶，内机匣及驱动风机，所述驱动风机安装在所述内机匣内，所述风筒包括下部和上部，所述导叶设于所述上部与所述下部的交接处，所述下部为圆柱形，所述上部为倒锥形，且所述上部的单边扩散角为5~20°，所述出风口锥管截面呈梯形，且单边扩散角与所述上部的单边扩散角相同，所述出风口锥管上端的出风口内径为1150~1350mm。

所述上部的单边扩散角为15°。

所述出风口锥管上端出风口内径为1250mm。

所述动叶的叶尖对应风筒部位设有防喘振环，所述防喘振环内设有复数导流片。

所述导叶为机翼型。

所述内机匣上端还装有扩压尾锥。

与现有技术相比，本实用新型所揭示的一种改进型控制棒驱动机构冷却风机，设置风管在导叶前为圆柱形，在导叶后为带有一定扩散角的锥形（现有堆顶风机风筒均为整体圆柱形），在风筒出气口联接有出气口锥管，风筒锥形部份与其后扩压锥管具有一定扩散角，通过锥形风筒、出风口锥管、扩压尾锥的共同作用，较大幅度降低了扩压过程中的涡流阻力，通过增大出风口锥管出气口通风面积，降低了自由排气速度和动能，减小了排气口损失，两者的结合减小风机扩压过程中的内部涡流损失和排气动能损失，使风机向系统所提供压力提高，提高了风机最高可运行压力，从而提高了风机运行压力裕量，安全可靠性得到提高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的局部放大图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1所示，本实用新型所揭示的一种改进型控制棒驱动机构冷却风机，其为立式竖直向上排气结构，具体包括风机本体，所述风机本体通过减振支座0固定在基础上，所述风机本体包括风筒1，所述风筒1两端分别设有进风口2和出风口3，所述风筒内部从下至上依次设有动叶4，轮毂5，导叶6，内机匣7，驱动电机8及扩压尾锥9，所述出风口3连接出风口锥管10，所述出风口锥管10的出风口安装有风阀11。