Hauptkühlmittelpumpe, auch Reaktorpumpe, Primärpumpe, Zwangsumlaufpumpe genannt. Hauptkühlmittelpumpen in Kernkraftwerken sind vertikal angeordnete, einstufige Kreiselpumpen, die das zum Transport der nuklearen Zerfallswärme erforderliche Kühlmittel (H₂0, D₂O, Natrium, Helium u.a.) umwälzen. Je nach Reaktorart (Kernreaktor) sind die Hauptkühlmittelpumpen verschieden konzipiert. Bei Druckwasserreaktoren werden – bei Drücken bis ca. 160 bar und 350 °C – Hauptkühlmittelpumpen (2-4 Stück, je nach Leistung der Anlage) mit herkömmlichen Elektromotoren eingesetzt.

Die Pumpengehäuse sind druckfest als topf- oder kugelförmiges Gehäuse ausgeführt. Die Wellendichtung besteht entweder aus einer Kombination von hydrostatischen Spaltringdichtungen und nachgeschalteten hydrodynamischen GLRD, oder aus mehreren hintereinandergeschalteten hydrodynamischen GLRD. In beiden Fällen sind die hydrodynamischen GLRD jeweils für den vollen Druck des Primärsystems ausgelegt und können diesen, bei Ausfall der vorgelagerten Dichtung, über mehrere Stunden sicher abdichten. Die Kühlung und Schmierung der GLRD wird durch ein besonderes Sperrwasserhilfssystem sichergestellt. Als Gleitwerkstoffe haben sich bei den hydrodynamischen GLRD seit vielen Jahren antimon- bzw. kunstharzimprägnierte Kohle gegen Wolframkarbid bewährt. Bei neuen Hauptkühlmittelpumpen- bzw. deren GLRD-Konstruktionen werden die Gleitwerkstoffe eingesetzt, die sich aus einer Testreihe von bewährten und neuesten Werkstoffen als beste erwiesen haben. Bei Siedewasserreaktoren können – bei Drücken bis ca. 75 bar und 300 °C – zwei unterschiedliche Hauptkühlmittelpumpen-Konzeptionen zum Einsatz kommen. Für Reaktordruckgefäße mit eingebauten Strahlpumpen sind die in die äußeren Rohrleitungen eingeschweißten Hauptkühlmittelpumpen als Treibwasserpumpen ausgebildet. Von diesen wird nur der Teil des gesamten Kühlmittelstromes gefördert, der die Strahlpumpen antreibt, die die übrige Kühlmittelmenge im Druckgefäß umwälzen. Bei dem anderen Konzept werden mehrere (8 – 10 Stück) Hauptkühlmittelpumpen als Einsteckpumpen in das Reaktordruckgefäß eingebracht und nehmen so direkt die Umwälzung des Kühlmittels vor. Einsteckpumpen werden sowohl mit Tauchmotor-Antrieb als auch mit herkömmlichen Elektromotoren und Wellendichtungen ausgerüstet. Diese Wellendichtung besteht überwiegend aus zwei hydrodynamischen GLRD (Druckabbau in 2 Stufen, wobei jede Dichtung für den vollen Betriebsdruck ausgelegt ist) und einer nachgeschalteten Sicherheitsdichtung, die im Schadensfall ein einwandfreies Abfahren der Pumpe gewährleistet und dann im Stillstand die Dichtfunktion übernimmt. Als Gleitwerkstoffe werden heute überwiegend antimonimprägnierte Kohle gegen reaktionsgesintertes Siliziumkarbid eingesetzt.

Dichtungsanordnung für Druckwasserreaktor mit 2stufigem Druckabbau und mitlaufender, geöffneter Sicherheitsdichtung

Dichtungskombination für Stationärumwälzpumpen in einem Siedewasserreaktor mit 3stufigem Druckabbau. Die atmosphärenseitige Dichtung übernimmt im Stillstand die Dichtfunktion.