KR100385839B1 - Reactor vessel having upper and lover plane shaped head in the center section - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일반적인 가압 경수로형 원자로에 관련된 것으로, 하우징내에 상하방향으로 수용부가 형성됨과 더불어 이 수용부의 상하단부가 상부덮개(110)와 하부받침판(120)을 통해 밀폐되면서, 하우징측부에 핵연료의 열교환에서 냉각수가 순환하는 냉각재배관(130)이 장착되며, 하우징내의 수용부에 하부지지구조물(210)을 통해 지지되는 핵연료(200)와 이 핵연료(200)의 상부측에 위치되어 핵반응을 조절하는 제어봉(300)이 각각 장전된 원자력발전소의 원자로용기(100)에 있어서, 상부뚜껑(110)의 몸체상부측에 수평방향을 따라 수평면(112)을 형성하여 제어봉(300)과의 사이공간에 균일한 높이를 갖는 공간부(330)를 형성함과 더불어 수평면(112)에 제어봉(300)이 출입하는 다수개의 제어봉 안내관 관통노즐(320)이 상하방향을 따라 동일한 높이로 설치되는 한편, 하부받침판(120)의 몸체하부측에 수평방향을 따라 수평면(122)을 형성하여 하부지지구조물(210)과의 사이공간에 균일한 높이를 갖는 공간부(250)가 형성됨과 더불어 수평면(122)에 다수개의 노심 측정 안내관 관통노즐(220)이 상하방향을 따라 동일한 높이로 설치되므로, 발전소 설계 및 원자로 용기 제작을 용이하게 하고, 원자로 상·하부 공간을 충분히 사용할 수 있는 효과를 가진다.The present invention relates to a general pressurized light-water reactor, the receiving portion is formed in the housing in the vertical direction and the upper and lower ends of the receiving portion is sealed through the upper cover 110 and the lower support plate 120, in the heat exchange of nuclear fuel in the housing side A coolant pipe 130 through which the coolant is circulated is mounted, and a control rod positioned on the nuclear fuel 200 supported by the lower support structure 210 and the upper portion of the nuclear fuel 200 to control the nuclear reaction in the housing portion of the housing ( In the reactor vessel 100 of the nuclear power plant 300 is loaded, respectively, a horizontal plane 112 is formed along the horizontal direction on the upper side of the body of the upper lid 110 to have a uniform height in the space between the control rod 300 In addition to forming a space 330 having a plurality of control rod guide tube through-nozzle 320 through which the control rod 300 enters and exits on the horizontal surface 112 is installed at the same height along the vertical direction, A horizontal portion 122 is formed along the horizontal direction on the lower side of the body of the support plate 120 to form a space portion 250 having a uniform height in the space between the lower support structure 210 and the horizontal surface 122. Since the plurality of core measurement guide pipe through nozzles 220 are installed at the same height along the vertical direction, it is easy to design a power plant and manufacture a reactor vessel, and has an effect of using the reactor upper and lower spaces sufficiently.
Description
본 발명은 일반적인 가압 경수로형 원자로에 관련된 것으로 보다 자세하게는 가압 경수로형 원자로 용기 상·하부 뚜껑(덮개)의 모양을 평면상태를 유지하도록 함으로서 구조물의 형상 변경에 관련되어 원자로 용기 뚜껑의 설계 및 제작을 용이하게 하고, 원자로 시공 및 운전시 여유공간을 많이 확보할 수 있도록 하기 위한 상하부 평면 구조를 갖는 원자로 용기에 관한 것이다.The present invention relates to a general pressurized water reactor reactor, and more specifically, to maintain the planar shape of the pressurized water reactor reactor vessel upper and lower lids (cover) to design and manufacture a reactor vessel lid in connection with the shape change of the structure. The present invention relates to a reactor vessel having an upper and lower planar structure for facilitating and securing a large amount of free space during reactor construction and operation.
통상적인 종래의 경수로형 원자로는 도 4에 도시된 바와 같이, 원자로용기 (10)가 그 몸체상하부에 각각 장착된 반구형으로 된 상부뚜껑(20) 및 하부받침판(30)으로 밀폐되도록 구성되어 있다.As shown in FIG. 4, a conventional conventional water reactor reactor is configured such that the reactor vessel 10 is sealed with a hemispherical upper lid 20 and a lower support plate 30 respectively mounted on the upper and lower parts of the body.
경수로형 원자력발전소의 경우 원자로 용기(10)는 내부에 원자로 핵연료(11) 및 상기 핵연료(11)를 지지하기 위한 원자로 내부구조물(12)과 제어봉(13) 등을 내부에 포함하고 있기 때문에 원자력발전소에서 가장 중요한 구조물이다.In the case of the LWR nuclear power plant, the reactor vessel 10 includes the reactor fuel 11 and the reactor inner structure 12 and the control rod 13 for supporting the nuclear fuel 11 therein. In the most important structures.
상기 원자로용기 상부뚜껑(20)은 도 5에 도시된 바와 같이 원자로의 핵반응을 조절하기 위한 제어봉(13)이 출입할 수 있도록 노즐 관통부(14)가 있는데, 노즐관통부(14)는 원자로 용기 상부 평면상에서 보면 도 6에 도시한 바와 같이 핵연료의 위치 및 제어봉 위치에 의존하여 50-70 여 개가 있다.As shown in FIG. 5, the reactor vessel upper lid 20 has a nozzle penetrating portion 14 so that the control rod 13 for controlling nuclear reaction of the reactor can enter and exit, and the nozzle penetrating portion 14 is a reactor vessel. As seen from the top plane, there are about 50-70 depending on the position of the fuel and the position of the control rod as shown in FIG.
그런데 상기 노즐 관통부(14)가 반구형의 상부뚜껑(20)을 통과하도록 설계되고 있어 용기 뚜껑의 건전성을 저해하는 요인이 되며, 따라서 설계시에는 7-10개의 집합군으로 분류하여 각각 구조적 건전성을 확인하는 설계를 수행한다.However, since the nozzle penetrating portion 14 is designed to pass through the hemispherical upper lid 20, it becomes a factor that impairs the integrity of the container lid. Therefore, when designing, the structural integrity is classified into 7-10 group groups. Perform the design to confirm.
그리고, 원자로 용기 상부뚜껑(20)이 반구형으로 되어 있음으로 인하여 제어봉 안내관(15)과 제어봉 안내관 노즐 및 연결부(16)의 길이가 불필요하게 길게 설치되며, 이로 인하여 원자로 상부의 공간부(17)가 효율적으로 사용되고 있지 못하다.In addition, the length of the control rod guide tube 15, the control rod guide tube nozzle, and the connecting portion 16 is unnecessarily long because the upper portion of the reactor vessel lid 20 is hemispherical. ) Is not being used efficiently.
또한 도 7에 도시된 원자로 용기 하부받침판(30)은 원자로의 핵반응도를 감시하기 위한 측정기구를 삽입하는 노내계측기 안내관 노즐(18)이 통과하게 되며, 설계시 7-10개의 집합군으로 분류하여 각각 설계를 수행하게 되고, 도 4에 도시된 바와 같이 원자로 내부구조물 하부지지 구조물(12)의 형상은 하부받침판(30) 및 노내 계측기 안내관(19)의 위치에 의존하여 복잡한 형상으로 구성되어 있다.In addition, the reactor vessel lower support plate 30 shown in FIG. 7 is passed through the furnace instrument guide tube nozzle 18 for inserting a measuring mechanism for monitoring the nuclear reactivity of the reactor, and is classified into 7-10 collection groups in design. As shown in FIG. 4, the shape of the reactor internal structure lower support structure 12 is configured in a complex shape depending on the position of the lower support plate 30 and the in-vehicle instrument guide tube 19. have.
그리고 노내 계측기 안내관(19)의 길이가 원자로 용기 하부받침판(30)의 반구형 형상으로 인하여 제각각 다르기 때문에 구조적 건전성을 입증하는데 어려움이 따른다.And since the length of the furnace instrument guide tube 19 is different due to the hemispherical shape of the reactor vessel lower support plate 30, there is a difficulty in demonstrating structural integrity.
이와 같은 원자로 용기 상부뚜껑(20)은 도 5에 도시된 바와 같이 제작시에 반구형부분(21)과 원자로 용기 노즐부분(22)을 각각 제작하여 상호 용접(23)하여 제작되며, 용기의 모든 부분은 원자로 용기의 건전성을 확보하기 위하여 단조로 만들어진다. 용기 뚜껑을 반구형으로 단조하기 위해서는 밀폐형 단조 방법을 사용함으로 인하여 단조 프레스의 용량이 증대되며, 단조 금형 제작에 많은 비용이 소모되고 있다.As shown in FIG. 5, the reactor vessel upper lid 20 is manufactured by fabricating a hemispherical portion 21 and a reactor vessel nozzle portion 22 to each other by welding 23, and all parts of the vessel. Is forged to ensure the integrity of the reactor vessel. In order to forge the lid of the container in the hemispherical shape, the capacity of the forging press is increased due to the use of the closed forging method, and a lot of costs are consumed in manufacturing the forging die.
하부받침판(30)도 상기 상부뚜껑(20)과 동일한 제작공정을 수행하여 제작하는 것으로 여러 가지 문제점을 내포하고 있다.The lower support plate 30 also has various problems by manufacturing by performing the same manufacturing process as the upper lid 20.
원자로 용기 상하부를 중심부에서 평면을 가지도록 하는 설계 형상 변경에 관한 연구는 현재까지 이루어진 바가 없고, 원자력 발전소 증기발생기 뚜껑의 경우에는 평면을 가지지는 않으나 반타원형 구조를 가지고 있다. 원자로 용기의 상·하부 뚜껑을 반타원형으로 하면 불필요 공간을 줄일 수는 있으나 제작 및 설계의 용이함은 개선시킬 수 없다.There have been no studies on the shape change of the reactor vessel so that the upper and lower portions of the reactor vessel have a plane in the center, and the nuclear generator steam generator lid has a semi-elliptic structure without a plane. If the upper and lower lids of the reactor vessel are semi-elliptical, the unnecessary space can be reduced, but the ease of manufacture and design cannot be improved.
이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 본 발명에서는 가압 경수로형 원자로에 있어서 앞에서 기술한 원자로 용기 상·하부 뚜껑의 단조 제작 공정을 쉽게 하고, 용기 관통부 노즐에 의한 용기 단면적 감소를 통하여 용기 구조 건전성을 증대시키며, 원자로 용기 내부의 상·하부에 불필요한 공간을 축소시켜 원자로 용기 외부 공간을 늘려 정비의 효율성을 기하도록 한 상하부 평면구조를 갖는 원자로 용기를 제공하는 것이 본 발명의 목적 중의 하나이다.In order to improve such a problem, the present invention facilitates the forging manufacturing process of the upper and lower lids of the reactor vessel as described above in the pressurized light-water reactor, and increases the structural integrity of the vessel through the reduction of the cross-sectional area of the vessel by the vessel penetration nozzle. Another object of the present invention is to provide a reactor vessel having an upper and a lower planar structure which reduces unnecessary space in the upper and lower portions of the reactor vessel to increase the space outside the reactor vessel to increase maintenance efficiency.
본 발명의 또 다른 목적은 원자로 용기 하부 뚜껑을 중심부에 평면을 가지도록 만듦으로서 하부 용기를 관통하는 노내 계측기 노즐의 길이를 동일하게 할 수있으므로, 원자로내부구조물의 하부지지구조물의 형상을 단순한 형상으로 설계 가능하고, 또 무게 및 부피를 줄일 수 있으므로 인하여 원자로 내부구조물 전체 무게를 줄일 수 있어서 원자로 내부구조물을 지지하는 플랜지의 응력을 완화시킬 수 있도록 하는 것이다.Another object of the present invention is to make the reactor vessel lower lid to have a flat surface at the center so that the length of the furnace measuring instrument nozzle passing through the lower vessel can be the same. It is possible to design, and to reduce the weight and volume, thereby reducing the overall weight of the reactor internal structure to relieve the stress of the flange supporting the reactor internal structure.
또 다른 목적은 원자로 용기 상·하부 뚜껑을 관통하는 노즐부위는 원자력 발전소의 가동 후에 예방 정비 점검시에 각기 다른 형상을 가지기 때문에 검사가 까다롭고, 접근이 용이하지 않았던 것을 동일 형상 노즐을 가지므로 인하여 검사부위를 선택하여 수행할 수 있고, 검사를 위한 접근을 용이하게 하도록 만드는 것이다.Another object is that the nozzle part penetrating the upper and lower lids of the reactor vessel has a different shape during the preventive maintenance check after the operation of the nuclear power plant, so it is difficult to inspect and has the same shape nozzle because it was not easy to access. The inspection site can be selected and performed to facilitate access for inspection.
도 1은 본 발명에 의한 원자로용기 및 내부구조물 형상을 보여주는 정단면도.1 is a front sectional view showing the shape of the reactor vessel and the internal structure according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 원자로 상부 뚜껑 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view of the reactor upper lid according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 원자로 하부 뚜껑 단면도.3 is a cross-sectional view of the reactor lower lid according to the present invention.
도 4는 종래의 원자로용기 및 내부구조물 형상을 보여주는 정단면도.Figure 4 is a front sectional view showing a conventional reactor vessel and the internal structure shape.
도 5는 종래의 원자로 상부 뚜껑을 통과하는 노즐 관통부 상태를 보여주는 단면도.5 is a cross-sectional view illustrating a nozzle penetration portion passing through a conventional reactor upper lid.
도 6은 핵연료의 위치 및 제어봉의 위치를 도시한 평면도.6 is a plan view showing the position of the nuclear fuel and the position of the control rod.
도 7은 원자로 하부 뚜껑을 통과하는 노즐 관통부 상태를 보여주는 단면도7 is a cross-sectional view illustrating a nozzle penetration portion passing through the reactor lower lid.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100 : 원자로용기 110 : 상부뚜껑100: reactor vessel 110: upper lid
111 : 둘레플랜지 120 : 원자로 용기 하부받침판111: circumferential flange 120: reactor vessel lower support plate
112, 12 2: 수평면 130 : 냉각재 배관112, 12 2: horizontal plane 130: coolant piping
200 : 핵연료 210 : 하부지지구조물200: nuclear fuel 210: lower support structure
220 : 노심측정 안내관 관통 노즐 230 : 유동안내관220: core measurement guide tube through nozzle 230: flow guide tube
300 : 제어봉 310 : 원자로내부구조물 플랜지300: control rod 310: reactor internal structure flange
320 : 제어봉 관통 노즐 330 : 공간부320: control rod through nozzle 330: space part
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 핵연료와 제어봉이 장전되며, 냉각수가 순환되어 열 교환이 이루어지도록 하는 밀폐구조로 된 원자력발전소의 가압경수로형 원자로에 있어서, 상기 밀폐구조인 원자로 원자로용기 본체의 상부에 체결되는 뚜껑으로서 원자로용기 본체와 체결하는 둘레 플랜지 부위를 제외한 중심부위가 평평한 수평면의 형상으로 된 상부뚜껑과; 상기 원자로의 원자로용기 본체의 하부에 체결되며, 둘레 플랜지 부위를 제외한 나머지 부위가 평평한 수평면를 갖는 형상으로 된 하부받침판을 구비함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a pressurized water reactor reactor of a nuclear power plant having a sealed structure in which nuclear fuel and a control rod are loaded, and cooling water is circulated to allow heat exchange. An upper lid having a flat horizontal shape as a lid fastened to an upper portion except for a circumferential flange portion fastened to the reactor body; It is fastened to the lower portion of the reactor vessel body of the reactor, characterized in that the remaining portion other than the circumferential flange portion is provided with a lower support plate having a shape having a flat horizontal plane.
또한 상기 원자로 용기 상부뚜껑은 평평한 수평면에 형성된 동일길이의 제어봉 안내관 관통노즐 연결부와 축소된 원자로 용기 공간부를 가지도록 한다.In addition, the reactor vessel upper lid has a control rod guide tube through-nozzle connection portion of the same length formed in a flat horizontal plane and to have a reduced reactor vessel space.
상기 원자로 용기 하부받침판은 동일길이의 노심 측정 안내관 관통노즐 연결부와 노심 측정 안내관 지지구조물이 없는 단순화된 원자로내부구조물 하부지지구조물을 가지도록 구성됨을 특징으로 한다.The reactor vessel lower support plate is characterized in that it has a simplified reactor inner structure lower support structure without core measuring guide tube through-nozzle connection and core measuring guide support structure of the same length.
이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 원자로의 결합상태를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a bonding state of a reactor according to the present invention.
하우징내에 상하방향으로 수용부가 형성됨과 더불어 이 수용부의 상하단부가 상부덮개(110)와 하부받침판(120)을 통해 밀폐되면서, 하우징측부에 핵연료의 열교환에서 냉각수가 순환하는 냉각재배관(130)이 장착되며, 하우징내의 수용부에 하부지지구조물(210)을 통해 지지되는 핵연료(200)와 이 핵연료(200)의 상부측에 위치되어 핵반응을 조절하는 제어봉(300)이 각각 장전된 원자력발전소의 원자로용기에 있어서, 상부뚜껑(110)의 몸체상부측에 수평방향을 따라 수평면(112)을 형성하여 제어봉(300)과의 사이공간에 균일한 높이를 갖는 공간부(330)를 형성함과 더불어 수평면(112)에 제어봉(300)이 출입하는 다수개의 제어봉 안내관 관통노즐(320)이 상하방향을 따라 동일한 높이로 설치되는 한편, 하부받침판(120)의 몸체하부측에 수평방향을 따라 수평면(122)을 형성하여 하부지지구조물(210)과의 사이공간에 균일한 높이를 갖는 공간부(250)가 형성됨과 더불어 수평면(122)에 다수개의 노심 측정 안내관 관통노즐(220)이 상하방향을 따라 동일한 높이로 설치된다.While the housing is formed in the housing in the up and down direction, the upper and lower ends of the housing are sealed through the upper cover 110 and the lower support plate 120, and the coolant pipe 130 for mounting the coolant in the heat exchange of nuclear fuel is mounted on the housing side. Into the reactor vessel of the nuclear power plant, each of which is loaded with a nuclear fuel 200 supported by the lower support structure 210 and an upper portion of the nuclear fuel 200, and a control rod 300 for controlling nuclear reactions, is provided in the receiving portion of the housing. The horizontal surface 112 is formed along the horizontal direction on the upper body side of the upper lid 110 to form a space portion 330 having a uniform height in the space between the control rod 300 and the horizontal surface 112 A plurality of control rod guide tube through-nozzle 320 through which the control rod 300 enters and exits is installed at the same height along the vertical direction, while the horizontal surface 122 is disposed along the horizontal direction on the lower side of the body of the lower support plate 120. formation The space portion 250 having a uniform height is formed in the space between the lower support structure 210 and a plurality of core measurement guide tube through nozzles 220 on the horizontal surface 122 to the same height along the vertical direction. Is installed.
이때, 가압경수로형 원자로는, 핵연료(200)를 지탱하는 원자로내부구조물을 지지하고, 핵연료(200)에 의한 방사선 누출을 억제하며, 고온 고압의 냉각수를 내부에 포함하는 원자로용기(100)의 상부가 밀폐된다.At this time, the pressurized water reactor reactor, the reactor inner structure supporting the nuclear fuel 200, suppresses the leakage of radiation by the nuclear fuel 200, the upper portion of the reactor vessel 100 containing a high temperature and high pressure cooling water therein Is sealed.
즉, 원자로용기 상부뚜껑(110)의 모양을 그 몸체상부측에 수평면(112)를 가지도록 하므로서 원자로 용기 상부 뚜껑이 반구형이기 때문에 수반되는 불필요한 공간이 최대한 축소된 공간부(330)를 갖도록 하며, 동일한 길이의 제어봉 안내관 노즐연결부, 동일한 단면에서 원자로용기 상부뚜껑(110)을 관통하는 제어봉 안내관 관통노즐(320)이 설치되어 있다.이때, 수평면(112)은, 상부뚜껑(110)에서 원자로용기(100)와의 결합부분으로 이용되는 둘레플랜지부(111)를 제외한 나머지 부분에 형성함이 바람직하다.That is, since the upper portion of the reactor vessel upper lid 110 to have a horizontal plane 112 on the upper side of the body, the reactor vessel upper lid is hemispherical, so that the unnecessary space accompanying the space portion 330 is reduced as much as possible, The control rod guide tube nozzle connection part of the same length and the control rod guide tube through-nozzle 320 which penetrates the reactor vessel upper lid 110 in the same cross section are provided. In this case, the horizontal surface 112 is a reactor in the upper lid 110. It is preferable to form the remaining portion except for the peripheral flange 111 used as a coupling portion with the container 100.
또한, 원자로 용기 하부받침판(120)의 몸체하부측에 수평면(122)를 가지도록 하여 동일한 길이의 노심 측정 안내관 관통 노즐(220), 단순화된 원자로 하부지지구조물(210), 동일단면에서 원자로용기 하부받침판을 관통하는 노즐면적으로 구성된 것이 특징이다.In addition, by having a horizontal plane 122 on the lower side of the body of the reactor vessel lower support plate 120, core measuring guide tube through nozzle 220 of the same length, simplified reactor lower support structure 210, reactor vessel in the same section The nozzle area penetrates the lower support plate.
도 2는 상부뚜껑(110)의 몸체상부측을 수평면(112)로 한 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the upper body 110 of the upper lid 110 to the horizontal plane (112).
원자로용기(100)의 내부에는 가압냉각수로 채워져 있고, 상부뚜껑(110)의 하단 원자로 내부 유동이 원자로용기 전체 유동에서 차지하는 비율은 3%이하이기 때문에 냉각재 흐름은 설계시에 주요 관심 사항이 아니므로 유동측면에서 상부뚜껑 (110)의 몸체상면이 평면으로 됨으로 인한 장애는 없다.다만, 상부뚜껑(110)에 구조건전성 측면에서 50-70개의 구멍이 뚫려져야 하는데 종래의 상부뚜껑이 구형임으로 인하여 도 5에서와 같이 중심부에서 떨어진 위치의 구멍은 용기 상부 뚜껑 단면을 다음과 같은 양만큼 위치에 따라 많은 체적을 필요로 한다.Since the inside of the reactor vessel 100 is filled with pressurized coolant, and the flow rate of the lower reactor of the upper lid 110 occupies less than 3% of the total flow of the reactor vessel, the coolant flow is not a major concern at design time. There is no obstacle due to the upper surface of the body of the upper lid 110 in the flow side. However, the upper lid 110 has to be punctured 50-70 holes in terms of structural integrity, because the conventional upper lid is spherical As in 5, the hole away from the center requires a large volume depending on the position of the container top lid cross section by the following amount.
추가체적 = 경사구멍 체적 - 중심부 구멍 체적Additional Volume = Inclined Hole Volume-Center Hole Volume
, ,
상기 식에서 R은 반구형 용기에서의 반지름이며, r은 용기중심축에서 구멍중심까지의 거리이고, Ao 중심부 구멍 하나의 단면적이고, t는 용기 뚜껑의 단면 두께이다.Where R is the radius in the hemispherical container, r is the distance from the container center axis to the hole center, is a cross section of one Ao central hole, and t is the cross section thickness of the container lid.
그러므로 전체 면적 감소분Therefore, the total area reduction
즉, 총 구멍 단면 체적감소량은이다.That is, the total hole cross-sectional volume reduction amount to be.
여기서 n은 구멍의 갯수이다.Where n is the number of holes.
θ=45°위치의 경사 구멍인 경우에는 중심부에서 Aoto인 면적이Aoto로 40% 증가하게 된다. 이는 도 6에서와 같이, 원자로용기(100)의 평면부(112.122)에 형성되어 관통노즐(320)와 관통노즐(220)이 삽입되는 구멍이 많은 것을 고려하면 전체 평균으로 약 40% - 60%의 체적감소를 줄이는 결과를 가져온다.또한, 원자로용기(100)의 가동성 측면에서 상부뚜껑의 공간부(330)가 대폭 축소되고, 상부뚜껑(330)에 장착되는 다수개의 제어봉 안내관 관통노즐(320)이 모두 동일한 형상 및 길이로 형성되기 때문에 설계시 배열의 어려움이 배제되고, 제작 및 설치시에도 동일 작업의 반복이기 때문에 단순화가 가능하다.공간부(330)를 축소함으로 인하여 원자로 용기 상부측 외부 공간이 확대되고 이로 인하여 정기점검 및 정비시 비파괴 검사공간을 확보하였으며, 원자로 용기 내부측 노즐부에서의 검사도 용이하게 수행할 수 있는 구조를 갖추고 있다.In the case of the inclined hole at θ = 45 °, the area A o t o at the center is A o t o increases by 40%. As shown in FIG. 6, it is formed in the planar portion 112.122 of the reactor vessel 100 to consider that there are many holes into which the through nozzle 320 and the through nozzle 220 are inserted. In addition, the volume portion of the upper lid is greatly reduced in the movable part of the reactor vessel 100, and the plurality of control rod guide tube through nozzle 320 mounted on the upper lid 330. ) Are all formed in the same shape and length, eliminating the difficulty of arrangement in design, and simplification is possible because the same operation is repeated during manufacturing and installation. The space is enlarged, and thus, non-destructive inspection space is secured during regular inspection and maintenance, and the structure can be easily performed at the nozzle part inside the reactor vessel.
또한, 원자로용기(100)의 하부받침판(120)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상부뚜껑(110)과 비슷한 형상으로 몸체하부측에 수평면(122)를 가진 용기를 구현함으로서, 상부뚜껑(110)과 동일한 양만큼 체적 감소분 절감에 따른 구조건전성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 제작 및 설치시 장점을 확보할 수 있다.In addition, the lower support plate 120 of the reactor vessel 100, as shown in Figure 3, by implementing a container having a horizontal surface 122 on the lower side of the body in a similar shape to the upper lid 110, the upper lid 110 By the same amount as), not only the structural soundness can be secured by reducing the volume reduction, but also the advantages in manufacturing and installation can be obtained.
특히, 하부뚜껑(120)의 몸체하부측을 평면으로 함에 따라 단순히 노심 측정 안내관 관통노즐(220) 및 하부지지구조물(210)의 건전성 확보를 위해 추가된 원자로내부구조물 하부지지 구조물(210)의 아랫부분 구조물을 제거하여 단순화된 원자로내부구조물 하부지지 구조물(210)을 구현할 수 있고, 원자로내부구조물의 총 중량도 줄일 수 있다.In particular, by lowering the body lower side of the lower lid 120 as a plane of the reactor inner structure lower support structure 210 added simply to ensure the integrity of the core measuring guide pipe through nozzle 220 and the lower support structure 210. By removing the bottom structure, a simplified reactor inner structure lower support structure 210 can be implemented, and the total weight of the reactor inner structure can be reduced.
그리고, 하부받침판(120)의 공간부(250)의 좌우측에 유동안내관(230)을 설치하므로써, 하부받침판(120)의 단면적 감소로 인하여 발생하는 하부지지구조물 (210)의 전체하중을 지탱할 뿐만 아니라, 냉각재의 유동과정에서 발생하는 난류발생을 조절함은 물론 유동 방향 및 유동량을 조절할 수 있는 것이다.And, by installing the flow guide tube 230 on the left and right sides of the space portion 250 of the lower support plate 120, it supports only the total load of the lower support structure 210 generated due to the reduction in the cross-sectional area of the lower support plate 120. In addition, it is possible to adjust the flow direction and the flow amount as well as to control the turbulence generated during the flow of the coolant.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 가압경수로형 원자로용기 상하하 아래의 용기내부 및 하부 뚜껑 윗쪽의 용기 내부에 불필요한 공간이 존재함으로 인해 설계시 복잡한 계산을 수행하여야 하며, 원자로 용기 상·하부 뚜껑에서 노즐 관통부가 뚜껑 표면과 경사지게 놓임으로 인해 용기 단면적을 감소시켜 용기 뚜껑의 건전성을 저해하는 설계에 대하여, 원자로 용기 상·하부 뚜껑 중심부를 구형에서 평면으로 하여, 원자로 용기 뚜껑 내부의 용기내 불필요 공간 체적을 감소시키고; 용기 관통 노즐 연결부 길이를 동일하게 하여 설계를 단순화시킬 뿐만 아니라; 제작을 쉽게 하고; 용기 관통부 노즐로 인한 용기 두께의 유효단면적을 증가시켜 구조 건전성을 유지할 수 있게 하고; 원자로내부구조물 하부지지구조물을 단순하게 설계하였으며; 상·하부 용기의 단조 제작, 검사, 설치를 용이하게 한다.As described above, the present invention has to carry out complicated calculations in the design of the reactor due to the presence of unnecessary space in the upper and lower vessels of the PWR reactor vessel and in the vessel above the lower lid. For the design where the penetrating portion is inclined with the lid surface to reduce the cross-sectional area of the container and impede the integrity of the container lid, the center portion of the upper and lower lid of the reactor vessel is spherical to planar, so that the unnecessary space in the vessel inside the reactor vessel lid Reduce; Not only simplify the design by keeping the vessel through nozzle connections the same length; Make production easier; Increase the effective cross-sectional area of the container thickness due to the container penetration nozzle to maintain structural integrity; Simple design of the inner support of the reactor inner structure; Easy forging, inspection and installation of upper and lower containers.
따라서 본 발명은 원자력발전소 건설의 경제성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 기술이다.Therefore, the present invention is a very useful technology that can improve the economics of nuclear power plant construction.
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