JP5769656B2 - 冷却流が改善された低温溶融炉及び金属セクター - Google Patents

Description

本発明は冷却流が改善された低温溶融炉に係り、より詳しくは誘導電流による熱を減少させるために金属セクターに連結部を備えることで、金属セクターの厚さが減少して溶融炉に多数が構成でき、多数で構成される金属セクターによって誘導電流の影響が減少してエネルギー効率が向上することができる冷却流が改善された低温溶融炉及び金属セクターに関する。

原子力発電所は、運転及び整備の際に発生する防護服、ＰＶＣ、ビニルなどの廃棄物と廃イオン交換樹脂、ホウ酸廃液、スラリー及び乾燥物などを誘導電流加熱式溶融炉に同時に投入して環境影響を最小化することができるガラス固化体を作ることができるだけでなく、放射性廃棄物ドラムの発生量を減少させることができる技術が使われている。

一般に、溶融炉（Ｃｒｕｃｉｂｌｅ）の酸素供給装置は、内部に収容された廃棄物をガラス化（Ｖｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）させるのに使われる装置である。

先行技術文献の例として、特許文献１の廃棄物処理装置、特許文献２の溶融炉の出湯装置及び溶湯加熱装置、特許文献３の誘導炉などがある。

前記先行技術文献は、高周波発生器から溶融炉に伝達される誘導電流によって発生した熱を減少させるために金属セクターが備えられる。

しかし、従来の溶融炉の金属セクターは、冷却水の流入及び流出のために必要な流入口と流出口をいずれも形成しなければならないため、金属セクターの面積が大きくなる問題点がある。

また、金属セクターの面積が大きくなることによって空間活用度が低下するとともに誘導電流の影響も低下して金属セクターのエネルギー効率が落ちる問題点もある。

大韓民国登録特許第１０−０３４８７４６号明細書 大韓民国公開特許第１０−２００４−００１０３９７号明細書 大韓民国登録特許第１０−１００６７５１号明細書

したがって、本発明の目的は、多数の金属セクターでなる溶融炉壁体を冷却するための冷却構造において、金属セクター内に冷却流路を確保するための金属セクターの断面積に対する制限を最小化しながらも冷却流を改善することができる低温溶融炉及び金属セクターを提供することである。

前記のような目的を達成するために、本発明は、多数の金属セクターで壁体が構成される低温溶融炉であって、前記金属セクターは第１金属セクターと第２金属セクターが単一ユニットをなし、前記第１金属セクターと第２金属セクターにはそれぞれ冷却水が流れる一つの冷却流路が形成され、連結部で連結される、冷却流が改善された低温溶融炉を提供する。

前記第１金属セクターと第２金属セクターはそれぞれの一端部に一つの流出入孔が形成され、これを通じて冷却水が流入及び流出されることができる。

前記連結部は金属セクターに着脱可能に備えられることができる。

また、前記のような目的を達成するために、本発明は、冷却流が改善された低温溶融炉の壁体をなす金属セクターであって、前記金属セクターは第１金属セクターと第２金属セクターが単一ユニットに構成され、前記第１金属セクターと第２金属セクターはそれぞれ冷却水が流れる一つの冷却流路が形成され、連結部で連結される、金属セクターを提供する。

本発明による冷却流が改善された低温溶融炉及び金属セクターは、一対の金属セクターのそれぞれに一つの冷却流路が形成されることで、互いに連通して一対の金属セクターが一つの冷却構造をなすことにより、それぞれの金属セクターのサイズを小さくすることができ、既設定の低温溶融炉の大きさを変化させずに金属セクターの数を増やすことができるので、誘導電流による影響が減少してエネルギー効率が向上し、冷却流量を増大させて冷却効果も向上させることができる。

本発明による冷却流が改善された低温溶融炉に金属セクターが備えられる状態を示す斜視図である。 本発明による金属セクターを示す正面図である。 本発明による金属セクターの間に連結部が連結された状態を示す正面図である。 本発明による金属セクターの間に冷却水が循環される状態を示す断面図である。

以下、添付図面に基づいて本発明を詳細に説明する。

本発明による冷却流が改善された低温溶融炉は、図１に示すように、低温溶融炉に多数の金属セクターで壁体が構成され、図２に示すように、金属セクターに一つの流出入孔が形成され、図３に示すように、金属セクターの間に連結部が連結され、図４に示すように、金属セクターの間に連結部で連結された状態で冷却水が循環されるものである。

冷却流が改善された低温溶融炉は、図１に示すように、低温溶融炉１００及び金属セクター２００でなる。

低温溶融炉１００は円筒状に構成され、内部に放射性及び非放射性などの廃棄物が収容される。

具体的に説明すれば、低温溶融炉１００は溶融させるための廃棄物を収容する容器と、収容された廃棄物を密閉させるためのカバーとからなる。

低温溶融炉１００は多数の金属セクター２００で壁体１１０が構成される。

金属セクター２００は、図２に示すように、両側が密閉した管状のステンレス鋼でなり、低温溶融炉１００の長手方向に長く形成される。金属セクター２００は、第１金属セクター２１０と第２金属セクター２２０が単一ユニット（ＵＮＩＴ）に構成される。

第１金属セクター２１０と第２金属セクター２２０は、それぞれ冷却水が流れるようにする一つの冷却流路２３０が内部に形成される。

金属セクター２００は、一端部に一つの流出入孔２４０が形成され、対応する他端部には連結部３００が連結される。

流出入孔２４０は、金属セクター２００の冷却流路２３０に連通して、流出入孔２４０を通じて供給される冷却水が冷却流路２３０に流れるようにする。

これにより、一つの流出入孔２４０によって冷却水が容易に流入及び流出されるものである。

連結部３００は円筒状に形成されるもので、金属セクター２００の外方に突出するように連結される。

具体的に説明すれば、連結部３００は一端部が金属セクター２００の冷却流路２３０に連通し、他端部は金属セクター２００の外方に突出する。

連結部３００は多角形に形成できるが、本実施例では円筒状に形成されたものである。連結部３００は後述するような第１金属セクター２１０と第２金属セクター２２０の間に連結される。連結部３００は金属セクター２００に着脱可能に備えられるもので、使用過程で摩耗及び破損による入れ替えを避け得ない場合、連結部３００を分離して入れ替えの必要な部品だけ入れ替える。

これにより、連結部３００により、入れ替えによる時間及び費用を節減することができるものである。

金属セクター２００は、図３に示すように、第１金属セクター２１０と第２金属セクター２２０が単一ユニット（ＵＮＩＴ）に構成され、外部から供給される冷却水が循環される。

第１金属セクター２１０に連結された連結部３００は外方に突出した一端部に第２金属セクター２２０を連結する。

連結部３００は第２金属セクター２２０に挿入されて連結されることにより、第２金属セクター２２０の第２冷却流路２３０ｂと連結部３００が連通される。

第１金属セクター２１０と第２金属セクター２２０はその間に絶縁物質４００が充填されることにより、第１金属セクター２１０と第２金属セクター２２０が互いに隔離される。

絶縁物質４００は物理的、化学的及び熱的に安定した材質であるセラミック系でなるので、電気アークの発生を遮断して電気的被害を最小化する。

単一ユニットで構成された金属セクター２００は、図４に示すように、第１金属セクター２１０の流出入孔２４０ａに流入管５００ａが挿入され、第２金属セクター２２０の流出入孔２４０ｂには流出管５００ｂが挿入される。

流入管５００ａは管状に形成されるもので、第１金属セクター２１０の流出入孔２４０ａに挿入され、第１金属セクター２１０の第１冷却流路２３０ａに連通される。

第１冷却流路２３０ａに連通された流入管５００ａは外部に別に備えられた冷却水供給装置と連結されることにより、流入管５００ａを通じて第１金属セクター２１０の第１冷却流路２３０ａに冷却水が供給される。

第１冷却流路２３０ａは流入管５００ａを通じて供給される冷却水が連結部３００にまで流れるようになる。

連結部３００は第１冷却流路２３０ａによって流れる冷却水を第２金属セクター２２０の第２冷却流路２３０ｂに伝達する。

第２冷却流路２３０ｂは、第２金属セクター２２０に連結された流出管５００ｂによって冷却水が外部に排出されるように流出管５００ｂに冷却水を伝達する。

流出管５００ｂは流入管５００ａと同様に管状になるもので、第２金属セクター２２０に形成された流出入孔２４０ｂに挿入され、第２金属セクター２２０の第２冷却流路２３０ｂに連通される。

これにより、流入管５００ａと流出管５００ｂによって冷却水が金属セクター２００に容易に循環できるものである。

このような構成を持つ本発明による冷却流が改善された低温溶融炉及び金属セクターの使用状態及び作動状態について説明すれば次のようである。

まず、図１及び図３に示すように、冷却流が改善された低温溶融炉は、低温溶融炉１００と金属セクター２００が標準化されて予め工場でモジュール化されたもので、現場での作業効率を向上させることができる。

金属セクター２００の第１金属セクター２１０は連結部３００の一端部が連結され、連結部３００は第１金属セクター２１０の第１冷却流路２３０ａにまで挿入される。

連結部３００は、一端部が第１金属セクター２１０に挿入されて連結された状態で、連結部３００の他端部が第２金属セクター２２０に連結される。

第２金属セクター２２０は、第１金属セクター２１０と連結部３００の連結と同様に、第２金属セクター２２０の第２冷却流路２３０ｂにまで連結部３００が挿入される。

第１金属セクター２１０と第２金属セクター２２０は連結部３００によって連結されるので、単一ユニットに構成される。

単一ユニットに構成された金属セクター２００は、低温溶融炉１００の壁体１１０に付着された状態で、絶縁物質４００を充填することで仕上げられる。

金属セクター２００は、図４に示すように、単一ユニットに構成された状態で、第１金属セクター２１０の流出入孔２４０ａに流入管５００ａが挿入され、第２金属セクター２２０に形成された他の流出入孔２４０ｂには流出管５００ｂが挿入される。

流入管５００ａは別の冷却水供給装置に連結され、流入管５００ａを通じて冷却水が供給される。流入管５００ａを通じて供給された冷却水は第１金属セクター２１０の第１冷却流路２３０ａに流入され、第１冷却流路２３０ａと連通された連結部３００を通じて冷却水が第２金属セクター２２０の第２冷却流路２３０ｂに流れる。

第２冷却流路２３０ｂで流れる冷却水は第２冷却流路２３０ｂに連通された流出管５００ｂを通じて外部に排出される。

したがって、本発明によれば、冷却流が改善された低温溶融炉及び金属セクターは、一対の金属セクターのそれぞれに一つの冷却流路が形成され、互いに連通して一対の金属セクターが一つの冷却構造を形成することにより、それぞれの金属セクターのサイズを小さくすることができ、既設定の低温溶融炉の大きさを変えることなしに金属セクターの数を増やすことができるので、誘導電流による影響が減少してエネルギー効率が向上し、冷却流量を増大させて冷却効果も向上させることができる。

本発明は、多数の金属セクターでなる溶融炉壁体を冷却するための冷却構造において、金属セクター内に冷却流路を確保するための金属セクターの断面積に対する制限を最小化しながらも冷却流を改善する低温溶融炉及び金属セクターに適用可能である。

１００ 低温溶融炉
１１０ 壁体
２００ 金属セクター
２１０ 第１金属セクター
２２０ 第２金属セクター
２３０ 冷却流路
２４０ａ、２４０ｂ 流出入孔
３００ 連結部
４００ 絶縁物質
５００ａ 流入管
５００ｂ 流出管

Claims (1)

1. 多数の金属セクターで壁体が構成される低温溶融炉において、
   前記金属セクターは絶縁物質が挿入されて隔離されている第１金属セクターと第２金属セクターとが単一ユニットをなし、前記第１金属セクターと第２金属セクターにはそれぞれ冷却水が流れる一つの冷却流路が形成され、各金属セクタの上端側には前記冷却流路と垂直方向に連通するように流出入孔が形成され、一方の金属セクターの下端側には前記第１金属セクター及び前記第２金属セクターの冷却通路を連通する円筒状の連結部が各金属セクターと着脱可能に連結され、前記流出入孔の方向と、前記円筒状の連結部の方向は互いに直交している、ことを特徴とする、 冷却流が改善された低温溶融炉。

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