KR100463231B1 - 취수로 유입 해양생물등 여과설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 취수로 유입 해양생물등 여과설비에 관한 것으로 여과된 각종 해양생물과 부유물을 컨베이어 시스템을 통해 외부로 배출하도록 하여 여과설비의 유지 및 보수를 용이하게함은 물론 여과설비의 사용기한을 증대시켜 경제적 이익창출의 극대화 및 여과성능 향상을 이루기 위해 창출된 것으로,

상기 여과설비(2)는, 상방은 육면체를 비롯한 다양한 형상을 가지며, 하방은 원추형으로 형성되어 부력을 이용하는 주 부상탱크(20) 및, 보조부상탱크(21)와, 주 부상탱크(20) 상방에는 양측선단을 방파제(23)에 체결하고, 그 평면으로는 이송컨베이어(40)와 배출컨베이어(50)가 장착되고, 일측선단 길이방향으로는 통로(31)를 더 구비한 프레임(30)과, 취수로(21)전폭에 걸쳐 병렬 적층되며, 일측은 이송컨베이어(40)가 개재된 프레임(30)상방에 힌지부(33)를 통해 회동자유롭게 힌지고정하고, 타측은 수중 해저면에 인접하도록 구비되며, 표면에는 바닷물 흐름과 여과를 위해 일정한 메쉬를 가지는 여과망(61)과, 여과망(61) 전면(全面)에는 버킷(bucket;62)을 등간격으로 더 개재한 수거컨베이어(60)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

취수로 유입 해양생물등 여과설비{Filter system for salt water intake port}

본 발명은 취수로 유입 해양생물등 여과설비에 관한 것으로 더욱 상세하게는 원자력 발전소등에서 원자로의 냉각수로 이용되는 바닷물 취수시 각종 해양생물과 이물질을 여과하기 위한 취수로 유입 해양생물등 여과설비의 제공에 관한 것이다.

일반적으로 원자력 발전소등에서는 발전과정에 야기되는 원자로(原子爐)의 고온을 냉각하기 위해 막대한 양의 냉각수를 필요로 하며, 이러한 다량의 냉각수 수급을 원활히 하기 위해 대부분의 원자력 발전소는 바다와 인접한 곳에 축조된다.

그리하여 원자로에 필요한 다량의 냉각수를 바닷물을 이용함으로써 냉각수의 안정적인 수급으로 원활한 냉각작용과 이로 인한 발전설비의 내구성 증대 및 발전성능향상을 이루도록 하고 있다.

이와 같이 원자로의 냉각수로 사용하기 위한 바닷물의 유입은 육지와 인접한바다에 방파제등을 통한 일정 규격의 취수로를 형성하여 균일한 유속과 유량을 가지는 바닷물의 유입을 도모하고, 이러한 취수로를 통한 바닷물의 취수시 각종 해양생물과 부유물등이 유입되는 되는 것을 방지하기 위한 여과설비가 취수로에 구비된다.

이러한 여과설비는 다양한 형태와 구조로서 사용되나 가장 보편화된 구조로는 취수로를 횡단하는 그물망을 개재하거나, 드럼형의 여과설비와 같은 1차적 여과설비를 장착하여 취수시 유입되는 해양생물과 부유물의 유입을 방지하도록 하였다.

또한 상기 취수로에 형성된 1차 여과설비 이외에도 바닷물이 발전설비로 직접 유입되는 취수구에도 일정메쉬를 형성한 2차여과망을 더 구비하여 그물망에서 통과한 해양생물과 부유물의 정화가 이루어지도록 하여 냉각장치의 오손을 방지하도록 하였다.

이와 같이 취수로에 형성되는 여과설비 가운데 그물망을 통한 여과설비(1)는 도 1에서와 같이, 상방에는 그물망(10)에 부력을 작용하기 위한 다수 개의 부의(浮蟻;11)가 등간격으로 다수 개 개재되고, 일정한 메쉬를 가지는 그물망(10)과, 그물망(10)을 취수로에 고정하는 고정수단의 비교적 단순한 구성으로 형성된다.

이러한 그물망을 이용한 여과설비(1)는 바닷물 유입시 포함된 특정 규격이상의 각종 해양생물과 부유물을 여과하여 발전설비의 냉각장치로 이물질이 유입되는 것을 방지함을 그 목적으로 한다.

하지만, 이러한 그물망등을 이용한 1차여과설비(1)는 지속된 여과작용으로 그물망(10) 표면에 과다한 각종 해양생물과 부유물이 부착할 경우 바닷물의 유입이원활하지 못하는 문제점을 유발하였다.

그리하여 그물망(10)등으로 형성된 1차여과설비(1)는 주기적인 세척작업이 요구되며, 이러한 세척작업시에는 작업자가 배를 통해 취수로에 직접 투입되어 해저면 내지는 방파제등에 고정수단으로 장착된 그물망(10)을 분리한 후, 이를 다시 해상으로 이동하여 세척후 다시 장착해야하는 작업상의 번거로움과 안전사고 유발등의 유지 및 보수에 상당한 어려움을 안고 있었다.

또한 상기한 1차여과설비(1)의 유지, 보수가 난이한 문제점을 해결하기 위해 주기적으로 그물망(10)을 교체하여 작업 편의성을 향상시키도록 하였으나, 이 역시 경제적 손실을 초래하는 문제점을 안고 있었다.

이에 본 발명에서는 상기한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로 여과된 각종 해양생물과 부유물을 컨베이어 시스템을 통해 외부로 배출하도록 하여 여과설비의 유지 및 보수를 용이하게함은 물론 여과설비의 사용기한을 증대시켜 경제적 이익창출의 극대화 및 여과성능 향상을 그 목적으로 한다.

도 1은 종래 기술이 적용된 취수로 유입 해양생물등 여과설비의 일례를 도시한 일부 파절 사시도,

도 2는 본 발명이 적용된 취수로 유입 해양생물등 여과설비를 도시한 평면도,

도 3은 본 발명인 취수로 유입 해양생물등 여과설비의 정면을 도시한 일부 파절 정면도,

도 4는 본 발명인 취수로 유입 해양생물등 여과설비의 일요부인 수거컨베이어의 일부 파절 확대도,

도 5는 본 발명인 취수로 유입 해양생물등 여과설비의 다른요부인 방파제와의 체결부를 도시한 일부 파절 확대도,

도 6은 본 발명인 취수로 유입 해양생물등 여과설비에서의 이송 및 배출컨베이어의 상태를 도시한 일부 파절 상태도,

도 7은 본 발명인 취수로 유입 해양생물등 여과설비의 수거컨베이어의 단면을 도시한 일부 파절 단면도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

2;여과설비 20;주 부상탱크

21;보조부상탱크 22;취수로

23;방파제 30;프레임

32;로울러 40;이송컨베이어

50;배출컨베이어 60;수거컨베이어

61;여과망 62;버킷

63;힌지플레이트 65;지지바

이하 첨부되는 도면과 관련하여 본 발명의 구성 및 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명이 적용된 취수로 유입 해양생물등 여과설비를 도시한 평면도, 도 3은 본 발명인 취수로 유입 해양생물등 여과설비의 정면을 도시한 일부 파절 정면도, 도 4는 본 발명인 취수로 유입 해양생물등 여과설비의 일요부인 수거컨베이어의 일부 파절 확대도, 5는 본 발명인 취수로 유입 해양생물등 여과설비의 다른요부인 방파제와의 체결부를 도시한 일부 파절 확대도, 도 6은 본 발명인 취수로 유입 해양생물등 여과설비에서의 이송 및 배출컨베이어의 상태를 도시한 일부 파절 상태도, 도 7은 본 발명인 취수로 유입 해양생물등 여과설비의 수거컨베이어의 단면을 도시한 일부 파절 단면도로서 함께 설명한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명인 취수로 유입 해양생물등 여과설비(2)는 도 2 및 도 3에서와 같이,

해수면에 부력을 이용하여 지지점 역할을 수행하는 주 부상탱크(20) 및 보조부상탱크(21)가 취수로(22)의 종방향으로 다수 개 등간격으로 구비되고, 주 부상탱크(20) 상방으로 프레임(30)을 통해 개재되는 이송컨베이어(40)와 이송컨베이어(40) 선단과 연계하여 여과물의 배출을 위한 배출컨베이어(50) 및 일측은 이송컨베이어(40)와 연결하고, 타측은 수중에 위치하도록하여 취수로(22)에서 유입되는 바닷물에 포함된 각종 해양생물 및 부유물을 여과하여 수거하는 수거컨베이어(60)로 구성된다.

상기 부상탱크(20,21)는 이송컨베이어(40)와 배출컨베이어(50) 및 수거컨베이어(60)를 개재하는 프레임(30)과, 수거컨베이어(60)의 위치고정에 요구되는 구조물로서, 프레임(30)이 설치되는 주 부상탱크(20)와, 상기 주 부상탱크(20)와 일정거리 이격되어 수거컨베이어(60)의 유동을 방지하기 위한 보조부상탱크(21)로 구성된다.

이러한 부상탱크(20,21)는 상방은 육면체를 비롯한 다양한 형상을 가지며,하방은 부력발생을 용이하게 하기 위한 원추형으로 형성되며, 내부는 빈공간을 형성하여 부력의 극대화를 유도한다.

상기와 같은 부상탱크(20,21)의 규격은 프레임(30)을 비롯한 각종 장치물(40,50)의 중량과 수심등을 고려하여 결정된다.

이와 같이 구성된 주 부상탱크(20) 상방에 형성되는 프레임(30)은 도 3 및 도 6에서와 같이 양측선단을 방파제(23)에 체결하고, 그 평면으로 수거컨베이어(6)를 통해 수거된 각종 해상생물 및 부유물을 외부로 이송하는 이송컨베이어(40)를 개재하며, 이송컨베이어(40)가 개재된 상방 일측에는 작업자의 통행이 가능한 통로(31)를 더 구비한다.

상기 방파제(23)에 고정되는 프레임(30)은 도 5에서와 같이 체결부(24) 일측으로 다수 개의 로울러(32)를 더 구비하여, 조수 간만의 차(差)에 의해 주 부상탱크(20)가 상,하방향으로 유동할 경우 프레임(30)이 방파제(23)와의 체결부(24)가 구름운동하도록 하여 비틀림, 휨, 전단응력등에 의한 파손을 방지한다.

상기와 같이 주 부상탱크(20)를 통해 형성된 프레임(30) 상방에는 내식성이 강한 재질을 통해 형성되는 이송컨베이어(40)가 개재되고, 상기 이송컨베이어(40) 일측선단에는 수거컨베이어(60)와 이송컨베이어(40)를 통해 이동된 여과물을 외방으로 배출하기 위한 배출컨베이어(50)가 연계되어 여과물의 수거와 운반이 용이하도록 한다.

상기 수거컨베이어(60)는 도 2 및 도3에서와 같이 취수로(21)전폭에 걸쳐 일측은 이송컨베이어(40)가 개재된 프레임(30)상방에 힌지부(33)를 통해 회동자유롭게 힌지고정하고, 타측은 수중 해저면에 인접하도록 구비하여 수심에 상응하는 전장을 형성하도록 한다.

또한 수거컨베이어(60)의 표면은 바닷물의 흐름의 용이성과 아울러 각종 해양생물 및 부유물의 여과를 위해 일정한 메쉬를 가지는 여과망(61)을 형성하고, 여과된 각종 부유물의 원활한 수거를 위해 여과망(61) 전면(全面)에 버킷(bucket;62)을 등간격으로 더 구비한다.

더불어 수거컨베이어(60)는 도 2 및 도 7에서와 같이 일정한 폭을 가지는 컨베이어가 병렬로 적층된 구조로서, 이러한 적층된 컨베이어상간에는 틈새방지를 위한 힌지플레이트(63)가 전장에 상응하여 구비되며, 상기 힌지플레이트(63)는 적층된 컨베이어(60)상간을 비롯하여 양측 가장자리에 위치한 컨베이어와 방파제(23) 상간에도 개재하여 틈새를 통해 여과되지 않은 바닷물의 유입을 방지한다.

상기와 같이 적층된 컨베이어(60)상간과 컨베이어(60)와 방파제(23) 상간에 개재되는 힌지플레이트(63)는 파도에 따른 유동을 이루기 위해 1개소 이상의 힌지부(64)를 구비하여 파도에 따라 상,하 방향으로 자유롭게 유동하여 적층상태의 컨베이어(60)가 파손되는 것을 방지한다.

또한 프레임(30)과 힌지고정되며 이송컨베이어(40) 상방에 위치하는 수거컨베이어(60) 상측선단에는 버킷(62)을 통해 수거된 해양생물 또는 부유물이 쉽게 탈거될 수 있도록 스프레이 노즐과 브러쉬(미도시)를 더 구비하여 여과된 바닷물의 재오염을 방지한다.

더불어 수거컨베이어(60)는 수면과 인접한 부위에 해양생물을 비롯하여 각종부유물이 접촉할 경우, 수거컨베이어(60)의 작동을 위한 감압센서를 부착하며, 이러한 감압센서는 해저면에 비하여 비교적 유속이 빠른 수면과 인접한 부위에 장착된다.

이와 같이 구성된 수거컨베이어(60) 일측 수면에는 수거컨베이어(60)를 지지하는 보조부상탱크(21)가 구비되며, 보조부상탱크(21)는 수거컨베이어(60)와 지지바(65)를 통해 연결하여 수거컨베이어(60)의 급격한 위치변동을 억제하여 여과성능향상을 이룰 수 있도록 한다.

또한 보조부상탱크(21)는 수중에 위치한 컨베이어(60)의 선단을 인양하기 위해 로프등의 체결수단(66)을 통해 수거컨베이어(60)와 연결하여 유지 및 보수등의 작업성이 향상되도록 한다.

상기와 같은 본 발명인 취수로 유입 해양생물등 여과설비(2)는;

도 2 및 도 3에서와 같은 취수로(22)의 종방향 전폭에 대하여 설치되어 초기 상태를 유지하며, 이러한 설치상태에서 바닷물의 유입이 요구되면 취수로(22)를 통하여 다량의 바닷물이 수거컨베이어(60)의 여과망(61)을 통과하여 냉각장치로 이동한다.

이 때 해저면에 비하여 수면과 가까운 지점일 수록 유속이 증가하여 각종 해양생물을 비롯한 부유물의 부착이 활성화하고, 이러한 많은 양의 부유물은 수거컨베이어(60)에 장착된 감압센서를 작동시키고, 이러한 감압센서의 작동신호를 인지한 수거컨베이어(60)는 수중에서 수면으로의 회전을 시작하여 여과망(61)에 걸린 각종 해양생물 등의 부유물을 수거한다.

상기와 같이 수거컨베이어(60)를 통해 수거된 각 부유물은 버킷(62)의 회전작용을 통해 수거컨베이어(60) 상사점에서 이송컨베이어(40)상으로 안치되고, 이러한 안치과정에서 수거컨베이어(60) 일측에 구비된 스프레이노즐과 브러쉬를 통해 버킷(62)을 비롯한 여과망(61)에 잔존하는 부유물을 완전히 이탈시켜 부유물을 비운 버킷(62)으로 인해 여과된 바닷물의 재오염을 방지한다.

이와 같이 수거컨베이어(6)의 작동과 함께 이송컨베이어(40)를 비롯한 배출컨베이어(50)가 동시에 작동하여 수거된 각종 여과물을 실시간으로 배출함으로써 2차오염의 우려를 불식시킬 수 있다.

상기와 같이 바닷물을 직접적으로 여과하는 수거컨베이어(60)는 여과망(61)에 부착된 여과물을 지속적으로 외부로 배출함으로써 여과망(61)의 여과성능향상은 물론 바닷물의 유입량을 일정하게 유지하여 냉각수 수급을 원활히 하는 장점을 가진다.

이상에서와 같이 여과작용과 수거작용을 동시에 수행하는 여과설비(2)는 바다의 환경변화로 인해 높은 파도나 심한 바람등 외부적 요인이 작용할 경우 수거컨베이어(60)는 보조부상탱크(21)와 지지바((65)를 통해 수면과 인접한 부위가 고정됨으로서 해저면으로부터 이탈현상을 최소화할 수 있으며,

더불어 보조부상탱크(21)자체의 유동에 의해 발생되는 수거컨베이어(60)의 이동은 프레임(30)과 체결된 힌지부(33)를 통해 일정범위내에서 유동하도록 하여 과다한 응력작용에 의한 파손을 방지한다.

또한 병렬로 적층된 수거컨베이어(60) 역시 외력 작용시 힌지플레이트(63)를통해 상호 유동하여 충격흡수를 통해 원형상태 유지가 가능하도록 한다.

상기와 같이 외력 작용시 상호 유기적 관계로 인해 각 이음부등의 균열이나 파손등을 방지하여 전체 여과설비(2)의 내구성을 증대시킬 수 있다.

상기 수거컨베이어(60)와 이송컨베이어(40) 및 배출컨베이어(50)등이 개재된 프레임(30)은 주 부상탱크(20)의 유동에 따라 도 5 및 도 6에서와 같이 방파제(23)와의 체결부(24)에서 로울러(32)를 통하여 구름운동함으로써 전체 여과설비(2)의 안정적 상태유지가 가능하도록 한다.

이상과 같은 본 발명인 취수로 유입 해양생물등 여과설비는 수거컨베이어를 비롯한 각종 컨베이어를 통해 여과된 여과물의 실시간적 배출이 용이하여 여과성능향상과 바닷물의 안정적 흐름을 도모하여 냉각수 수급성을 향상시킬 수 있으며,

나아가 각 장치들의 유기적 체결로 인해 외력에 대한 내응력성 및 내충격성이 향상되어 여과설비의 내구성증대로 인한 사용연한 증가로 경제적 이익창출을 극대화할 수 있는 유용한 발명이다.

Claims (4)

1. 취수로 유입 해양생물등 여과설비를 구성함에 있어서;

   상기 여과설비(2)는,

   부력을 이용하여 해수면에 개재되는 주 부상탱크(20), 보조부상탱크(21)가 취수로(22)종방향으로 다수 개 등간격으로 구비되고, 주 부상탱크(20) 상방에는 프레임(30)을 통해 개재되는 이송컨베이어(40), 배출컨베이어(50) 및 일측은 이송컨베이어(40)와 연결되도록 하고, 타측은 수중에 위치하여 취수로(22)에서 유입되는 바닷물의 여과를 위한 수거컨베이어(60)로 구성된 것으로,

   상기 주,보조부상탱크(20,21)는; 상방은 육면체를 비롯한 다양한 형상을 가지며, 하방은 원추형으로 형성되며,

   상기 프레임(30)은; 주 부상탱크(20)상방에 개재되며 양측선단을 방파제(23)에 체결하고, 그 평면으로는 이송컨베이어(40)와 배출컨베이어(50)가 장착되고, 일측선단 길이방향으로는 통로(31)를 더 구비하고,

   상기 수거컨베이어(60)는; 취수로(21)전폭에 걸쳐 병렬 적층된 것으로, 일측은 이송컨베이어(40)가 개재된 프레임(30)상방에 회동자유롭게 힌지고정하고, 타측은 수중 해저면에 인접하도록 구비되며, 표면에는 바닷물 흐름과 여과를 위해 일정한 메쉬를 가지는 여과망(61)과, 여과망(61) 전면(全面)에는 버킷(bucket;62)을 등간격으로 더 개재하며,

   이송컨베이어(40) 상방에 위치하는 수거컨베이어(60) 일측선단에는 스프레이노즐와 브러쉬(미도시)를 구비하고, 적층된 컨베이어(60)상간에는 틈새방지를 위해 1개소 이상의 힌지부(64)를 구비한 힌지플레이트(63)가 형성되고,

   수면과 인접한 부위에 감압센서를 비롯하여 보조부상탱크(21)와 체결지지되는 지지바(65)가 연결되며, 수중에 위치한 수거컨베이어(60)의 선단에는 보조부상탱크(21)와 연결되는 로프등의 체결수단(66)을 더 구비한 것을 특징으로 하는 취수로 유입 해양생물등 여과설비.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 프레임(30)은,

   방파제(23)와의 체결부(24) 일측으로 다수 개의 로울러(32)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 취수로 유입 해양생물등 여과설비.
3. 제 1 항에 있어서;

   상기 병렬 적층된 수거컨베이어(60)에 장착되는 힌지플레이트(63)는 양측 가장자리에 위치한 수거컨베이어(60)와 방파제(23) 상간에도 개재되는 것을 특징으로 하는 취수로 유입 해양생물등 여과설비.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서;

   상기 힌지플레이트(63)는 연질의 재질을 이용한 것을 특징으로 취수로 유입 해양생물등 여과설비.