KR100809649B1 - A device for insulating modular feedwater pipes at steam generator cassette nozzle of integral reactor - Google Patents

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KR100809649B1
KR100809649B1 KR1020070026023A KR20070026023A KR100809649B1 KR 100809649 B1 KR100809649 B1 KR 100809649B1 KR 1020070026023 A KR1020070026023 A KR 1020070026023A KR 20070026023 A KR20070026023 A KR 20070026023A KR 100809649 B1 KR100809649 B1 KR 100809649B1
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supply pipe
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nozzle
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KR1020070026023A
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서재광
윤주현
박천태
강한옥
김성훈
김영인
유승엽
이준
김아영
김긍구
지성균
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한국원자력연구원
한국수력원자력 주식회사
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Abstract

A device for insulating modular feedwater pipes at a steam generator cassette nozzle of an integral reactor is provided to secure flow stability by minimizing heat transmission from high temperature steam to the modular feedwater pipe and preventing deterioration of steam quality of the high temperature steam. A device for insulating modular feedwater pipes(110) at a steam generator cassette nozzle of an integral reactor includes a plurality of modular feedwater pipes, a feedwater pipe support unit(150), and an insulation cover(140). The plurality of modular feedwater pipes transmit secondary cooling water supplied through a feedwater nozzle(10) to a steam generator cassette. The feedwater pipe support unit has a circular cross sectional hollow unit inside a body and a plurality of through units. The plurality of modular feedwater pipes are inserted into the hollow unit. The plurality of through units are formed on an outer circumference of the hollow unit in a longitudinal direction and used as modular steam pipes(120). The insulation cover covers an outer surface of the feedwater support unit exposed to high temperature steam discharged through the plurality of modular steam pipes.

Description

일체형 원자로 관류형 증기발생기 카세트노즐 단열장치{A device for insulating modular feedwater pipes at steam generator cassette nozzle of integral reactor}A device for insulating modular feedwater pipes at steam generator cassette nozzle of integral reactor}

도 1은 일체형 원자로에 있어서 노심 주변에 배치되는 관류형 증기발생기 카세트의 위치관계를 개략적으로 보여주는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 schematically shows the positional relationship of a once-through steam generator cassette disposed around a core in an integrated reactor.

도 2는 도 1에 도시된 관류형 증기발생기 카세트 구조를 개략적으로 보여주는 도면.FIG. 2 is a schematic view of the once-through steam generator cassette structure shown in FIG. 1; FIG.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단열장치가 적용된 카세트노즐의 구조를 일부 확대하여 보여주는 도면.3 is an enlarged view showing a structure of a cassette nozzle to which a heat insulating device is applied according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 선A-A를 따라 절단한 단면을 나타낸 도면.4 is a cross-sectional view taken along the line A-A shown in FIG.

도 5는 도 3에 도시된 선B-B를 따라 절단한 단면을 나타낸 도면.5 is a cross-sectional view taken along line B-B shown in FIG. 3.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 급수노즐 12 : 모듈급수헤더10: water supply nozzle 12: module water supply header

20 : 카세트 22 : 카세트모듈20: cassette 22: cassette module

24 : 전열관 30 : 증기노즐24: heat pipe 30: steam nozzle

32 : 모듈증기헤더 40 : 원자로 용기벽32: module steam header 40: reactor vessel wall

50 : 노심지지배럴 100 : 카세트노즐50: core support barrel 100: cassette nozzle

110 : 모듈급수관 112 : 모듈급수내관110: module water supply pipe 112: module water supply pipe

114 : 모듈급수외관 120 : 모듈증기관114: module water supply appearance 120: module increase engine

130 : 모듈급수관 보호통 140 : 단열덮개130: module water supply tube protective tube 140: heat insulation cover

150 : 급수관지지부150: water supply pipe support

본 발명은 일체형 원자로 관류형 증기발생기 카세트노즐 단열장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 증기발생기에 2차 냉각수를 공급하는 급수노즐과 상변화된 고온의 증기를 외부로 배출하는 증기노즐이 일체형으로 이루어진 카세트노즐에 있어서, 급수노즐과 연결되어 2차 냉각수의 수송에 사용되는 모듈급수관을 내관과 외관 및 그 사이에 단열층이 구비되는 이중관 형태로 구성하고, 카세트노즐의 내부에서 고온의 증기와 접하는 급수관지지부의 외부 표면을 단열덮개로 덮어씌워 고온의 증기와 모듈급수관 사이의 열전달을 최소화시킴으로써, 고온 증기의 증기건도 저하를 방지하여 외부로 배출되는 고온 증기의 유동안정성을 확보할 수 있는 일체형 원자로 관류형 증기발생기 카세트노즐 단열장치에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated reactor perfusion type steam generator cassette nozzle insulator, and more particularly, a cassette consisting of a water supply nozzle for supplying secondary cooling water to the steam generator and a steam nozzle for discharging phase-change hot steam to the outside. In the nozzle, the water supply pipe connected to the water supply nozzle is used to transport the secondary cooling water in the form of a double pipe having an inner pipe, an outer pipe, and a heat insulating layer therebetween. Integral reactor perfusion type steam generator that can cover the outer surface with insulation cover to minimize heat transfer between high temperature steam and module water supply pipe, thereby preventing deterioration of steam dryness of high temperature steam and ensuring the stability of the hot steam discharged to the outside It relates to a cassette nozzle insulation device.

일반적으로 기존의 원자로는 노심, 압력용기, 가압기, 냉각재 및 펌프 등으로 분리되어 구성되는 반면 일체형 원자로(Integral Reactor)는 각종 기기가 하나의 압력용기에 포함되도록 설계된다.In general, a conventional reactor is separated into a core, a pressure vessel, a pressurizer, a coolant, and a pump, while an integral reactor is designed such that various devices are included in one pressure vessel.

일체형 원자로의 각종 기기는 몇 개의 기본단위(module)로 나뉘어져 고장이 나 불량상태가 발생하는 경우에 관련되는 모듈만을 교환 또는 정비하여 정상 상태로 복귀할 수 있는 모듈구조(modular construction)로 구성되어 있어 원자로의 품질향상에 따른 안전성을 향상시킬 수 있으며, 원자로의 건설기간을 단축시켜 경제성을 높일 수 있다.The various units of the integrated reactor are divided into several basic units, and have a modular construction that can be returned to its normal state by replacing or maintaining only a module related in case of failure or failure. The safety of the reactor can be improved, and the construction period of the reactor can be shortened, thereby improving economic efficiency.

원자로에는 터빈을 돌려 전기를 생산하기 위해 증기를 발생시키는 증기발생기가 설치되는데, 기존의 분리형 원자로에서는 원자로 용기의 외부에 구비되는 재순환식 U튜브형 증기발생기(Recirculation U-tube steam generator)가 주로 사용되었으나, 일체형 원자로에서는 원자로 용기의 내부에 장착되며 2차측 냉각수가 전열관의 안쪽을 흐르는 카세트 형식의 관류형 증기발생기(Once-through steam generator)가 주로 사용된다.The reactor is equipped with a steam generator to generate steam to generate electricity by turning a turbine. In the conventional separate reactor, a recirculation U-tube steam generator, which is provided outside the reactor vessel, is mainly used. In an integrated reactor, a cassette-type once-through steam generator, which is mounted inside the reactor vessel and flows through the inside of the heat pipe, is mainly used.

이와 같이 카세트식 관류형 증기발생기가 장착된 일체형 원자로에 있어서, 종래 기술에 따른 관류형 증기발생기 카세트의 위치관계 및 구조를 도 1 및 도 2를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.As described above, in the integrated reactor equipped with the cassette type perfusion steam generator, the positional relationship and structure of the perfusion type steam generator cassette according to the prior art will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1은 일체형 원자로에 있어서 노심 주변에 배치되는 관류형 증기발생기 카세트의 위치관계를 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 2는 도 1에 도시된 관류형 증기발생기 카세트 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a view schematically showing the positional relationship of a perfusion type steam generator cassette disposed around a core in an integrated reactor, and FIG. 2 is a view schematically showing the structure of the perfusion type steam generator cassette shown in FIG. 1.

도 1을 참조하면, 일체형 원자로의 관류형 증기발생기는 다수개의 카세트(20)로 구성되며, 다수개의 카세트(20)는 원자로의 노심지지배럴(50)과 원자로 용기벽(40) 사이의 환형 공간에 배치된다.Referring to FIG. 1, the once-through steam generator of an integrated reactor consists of a plurality of cassettes 20, the plurality of cassettes 20 having an annular space between the reactor core 50 and the reactor vessel wall 40. Is placed on.

관류형 증기발생기를 구성하는 각각의 카세트(20)는 다시 다수개의 카세트모 듈(22)로 나누어지는데, 카세트모듈(22)의 내부에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 미세 튜브 형태로 이루어져 1차측 냉각수로부터 열을 전달받는 전열관(24)이 다수 포함되어있다. 또한, 각각의 카세트모듈(22)의 양단에는 모듈급수관(modular feedwater pipe)과 모듈증기관(modular steam pipe)이 연결될 수 있도록 모듈급수헤더(12)와 모듈증기헤더(32)가 각각 하나씩 연결된다.Each cassette 20 constituting the once-through steam generator is again divided into a plurality of cassette modules 22. Inside the cassette module 22, as shown in FIG. A plurality of heat transfer tubes 24 for receiving heat from the secondary cooling water are included. In addition, the module feed header 12 and the module steam header 32 are connected to both ends of each cassette module 22 so that a modular feedwater pipe and a modular steam pipe may be connected.

이와 같이 구성되는 증기발생기에는 2차 냉각수를 공급하는 급수노즐(10)과 공급된 2차 냉각수를 고온의 증기로 바뀌어 외부로 배출시키는 증기노즐(30)이 일체형으로 이루어진 카세트노즐(100)이 구비되며, 급수노즐(10)과 증기노즐(30)은 각각 원자로 용기벽(40)의 외부로 노출된다.The steam generator configured as described above includes a cassette nozzle 100 having an integral type of a water supply nozzle 10 for supplying secondary cooling water and a steam nozzle 30 for discharging the supplied secondary cooling water to high temperature steam and discharging it to the outside. The water supply nozzle 10 and the steam nozzle 30 are exposed to the outside of the reactor vessel wall 40, respectively.

카세트노즐(100)에 연결되는 다수개의 모듈급수관(110)과 모듈증기관(120)은 원자로 용기벽(40)을 수평으로 관통하며 카세트모듈(22)의 하부와 상부에 각각 위치한 모듈급수헤더(12)와 모듈증기헤더(32)에 연결된다.The plurality of module water supply pipes 110 and the module steam pipes 120 connected to the cassette nozzles 100 penetrate horizontally through the reactor vessel wall 40 and each of the module water supply headers 12 located at the lower and upper portions of the cassette module 22. ) And the module steam header 32.

위와 같은 연결구조를 갖는 종래 기술에 따른 일체형 원자로의 관류형 증기발생기에서 2차 냉각수가 순환되는 과정을 살펴보면, 급수노즐(10)을 통해 2차 냉각수가 공급되면, 공급된 2차 냉각수는 카세트노즐(100)에서 다수개의 모듈급수관(110)으로 분배되고, 카세트(20)의 중심부를 수직으로 지나 카세트모듈(22)마다 하부에 하나씩 구비된 모듈급수헤더(12)로 수송된다. 모듈급수헤더(12)에 수송된 2차 냉각수는 카세트모듈(22) 내부을 구성하는 다수개의 전열관(24)으로 나뉘어 공급되고, 전열관(24)에 공급된 물은 원자로에서 발생한 열에너지를 전달하는 1차 냉각수에 의해서 고온의 증기로 상변화(phase change)하게 된다.Looking at the process of circulating the secondary coolant in the once-through steam generator of the integral reactor having the connection structure as described above, if the secondary coolant is supplied through the water supply nozzle 10, the supplied secondary coolant is a cassette nozzle A plurality of module water supply pipes (110) are distributed from (100) to the module water supply header (12) provided at a lower portion of each cassette module (22) passing vertically through the center of the cassette (20). The secondary coolant transported to the module water supply header 12 is divided into a plurality of heat transfer tubes 24 constituting the cassette module 22, and the water supplied to the heat transfer tubes 24 transfers primary heat energy generated from the reactor. The cooling water causes a phase change to hot steam.

이후, 전열관(24) 내부의 고온 증기는 카세트모듈(22)의 상부에 연결된 모듈증기헤더(32)에서 카세트모듈(22)별로 모아지고, 다수개의 모듈증기관(120)을 통해 증기발생기의 카세트노즐(100)로 운반된다.Then, the hot steam in the heat transfer tube 24 is collected for each cassette module 22 in the module steam header 32 connected to the upper portion of the cassette module 22, the cassette nozzle of the steam generator through a plurality of module steam engine 120 Is carried to 100.

다수개의 모듈증기관(120)을 통해 운반된 고온의 증기는 카세트노즐(100)의 빈 공간에서 모이고 증기노즐(30)을 통해 외부로 배출된다. 증기노즐(30)을 통해 배출된 고온의 증기는 일정한 배관을 따라 운반되어 터빈(미도시)을 돌리는데 사용된다.The high temperature steam transported through the plurality of module steam engines 120 is collected in the empty space of the cassette nozzle 100 and discharged to the outside through the steam nozzle 30. The hot steam discharged through the steam nozzle 30 is carried along a predetermined pipe and used to turn a turbine (not shown).

그러나, 이와 같이 종래의 일체형 원자로에 장착되는 카세트식 관류형 증기발생기에는 저온의 2차 냉각수가 수송되는 다수개의 모듈급수관(110)과 고온의 증기가 배출되는 다수개의 모듈증기관(120)이 하나의 공간에 배치되는 카세트노즐(100)의 구조 특성상 고온의 증기가 모이는 공간에 저온의 2차 냉각수가 수송되는 모듈급수관(110)이 용이하게 노출될 수 있어서, 카세트노즐(100) 내부의 모듈급수관(110)과 그 주변을 흐르는 고온의 증기 사이의 열전달(heat transfer)로 인해 고온의 증기가 열손실을 가져와 증기의 건도(Steam Quality)가 떨어지고, 모듈급수관(110) 내의 급수가 비등하거나 유동불안정성이 발생하여 정상적인 증기발생기의 운전이 어려워지는 문제점을 가진다.However, in the cassette-type perfusion type steam generator mounted in the conventional integrated reactor as described above, a plurality of module water supply pipes 110 for transporting low-temperature secondary cooling water and a plurality of module steam engines 120 for discharging high-temperature steam are provided in one unit. Due to the structure of the cassette nozzle 100 disposed in the space, the module water supply pipe 110 in which the low temperature secondary coolant is transported can be easily exposed to the space where the high temperature steam is collected, so that the module water supply pipe inside the cassette nozzle 100 ( Due to heat transfer between the high temperature steam flowing around 110 and the high temperature, the high temperature steam causes heat loss, resulting in poor steam quality, and the water supply in the module water supply pipe 110 is boiled or flow instability is increased. Has a problem that it is difficult to operate the normal steam generator.

또한, 이러한 문제점을 피하고 유동안정성을 확보하기 위해서 급수유량, 출력수준 및 증기압력 등의 주요 운전변수들의 운전범위를 제한시켜야 하는 문제점도 가진다.In addition, in order to avoid such a problem and to ensure the reliability of the oil flow, there is a problem in that the operating range of the main operating variables such as water supply flow rate, output level and steam pressure should be limited.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 일체형 원자로 관류형 증기발생기 카세트노즐 단열장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a single-piece reactor through-flow steam generator cassette nozzle insulation device.

즉, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 관류형 증기발생기 카세트에 구비되는 카세트노즐에 있어서, 카세트노즐에 연결되는 모듈급수관을 내관과 외관 및 그 사이에 단열층이 포함되는 이중관 형태로 구성하고, 고온의 증기와 접촉하는 카세트노즐 내부의 급수관지지부 부위를 단열덮개로 씌워 고온 증기의 열손실을 최소화시키는 카세트노즐 단열장치를 제공하는데 그 목적이 있다.That is, in order to achieve the above object, in the cassette nozzle provided in the flow-through steam generator cassette, the module water supply pipe connected to the cassette nozzle is configured in the form of a double pipe including an inner pipe, an outer pipe, and an insulating layer therebetween, It is an object of the present invention to provide a cassette nozzle insulation device which minimizes heat loss of high temperature steam by covering a water supply pipe support portion inside a cassette nozzle in contact with steam.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 일체형 원자로 관류형 증기발생기 카세트노즐 단열장치는 일체형 원자로 관류형 증기발생기에 2차 냉각수를 공급하는 급수노즐과 증기를 배출하는 증기노즐이 일체형으로 구성된 카세트노즐에 있어서, 상기 급수노즐을 통해 공급된 2차 냉각수를 상기 증기발생기의 카세트로 수송하는 다수개의 모듈급수관과, 몸체 내부에 원형 단면의 중공부가 형성되어, 상기 다수개의 모듈급수관이 상기 중공부로 삽입되며, 상기 중공부의 외곽 둘레로는 모듈증기관으로 사용되는 다수개의 관통구가 길이방향으로 형성되어 있는 급수관지지부 및 상기 다수개의 모듈증기관을 통해 배출된 고온의 증기에 노출된 상기 급수관지지부의 외부 표면에 씌워지는 단열덮개를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Integral reactor perfusion type steam generator cassette nozzle insulator according to the present invention for achieving the above object is a cassette nozzle consisting of a water supply nozzle for supplying secondary cooling water to the integral reactor perfusion type steam generator and a steam nozzle for discharging steam. In the above, a plurality of module water supply pipe for transporting the secondary cooling water supplied through the water supply nozzle to the cassette of the steam generator, and a hollow portion of a circular cross section is formed inside the body, the plurality of module water supply pipe is inserted into the hollow portion The outer circumference of the hollow portion covers the outer surface of the water supply pipe support portion having a plurality of through-holes, which are used as modular steam pipes, formed in the longitudinal direction, and the water supply pipe support portion exposed to the high temperature steam discharged through the plurality of modular steam pipes. The paper is characterized in that it comprises a heat insulating cover.

또한, 본 발명에 따른 일체형 원자로 관류형 증기발생기 카세트노즐 단열장치에 사용되는 모듈급수관은 몸체 내부의 중공부로 공급된 물이 수송되는 모듈급수 내관과, 상기 모듈급수내관을 둘러싸는 형태로, 상기 모듈급수내관과 소정거리 이격되어 형성되는 모듈급수외관과, 상기 모듈급수내관과 상기 모듈급수외관 사이의 공간에 충진되는 단열재를 포함한 이중관 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the module water supply pipe used in the integral reactor perfusion type steam generator cassette nozzle insulator according to the present invention is a module water supply pipe to which the water supplied to the hollow portion inside the body is transported, and in the form surrounding the module water supply pipe, the module The water supply inner tube and the module water supply is formed to be spaced apart a predetermined distance, characterized in that it consists of a double pipe form including a heat insulating material filled in the space between the module water supply inner pipe and the module water supply.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단열장치가 적용된 카세트노즐의 구조를 보여주는 도면이다.3 is a view showing the structure of a cassette nozzle to which the heat insulating device is applied according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 단열장치가 적용된 카세트노즐(100)은 원자로 용기벽(40)의 내부에 위치한 카세트(20)로 물을 수송하기 위해 원자로 용기벽(40)을 수평으로 관통하는 다수개의 모듈급수관(110)과, 몸체 내부에 원형 단면의 중공부가 형성되어 있어 다수개의 모듈급수관(110)이 이 중공부로 삽입되며, 중공부의 외곽 둘레에 모듈증기관(120)으로 사용되는 다수개의 관통구가 길이방향으로 형성되어 있는 급수관지지부(150) 및 고온의 증기에 노출되는 급수관지지부(150)의 외부 표면을 감싸는 단열덮개(140)를 포함하여 구성되며, 원자로 용기의 외부로부터 2차 냉각수를 공급받고, 고온의 증기를 외부로 배출시킬 수 있도록 급수노즐(10)과 증기노즐(30)이 연결된다.Referring to FIG. 3, the cassette nozzle 100 to which the insulation device according to the present invention is applied penetrates the reactor vessel wall 40 horizontally to transport water to the cassette 20 located inside the reactor vessel wall 40. A plurality of module water supply pipe 110 and the hollow portion of the circular cross section is formed inside the body, a plurality of module water supply pipe 110 is inserted into the hollow portion, a plurality of modules used as a module steam engine 120 around the outer periphery of the hollow portion And a heat insulation cover 140 covering the outer surface of the water supply pipe support 150 having a through-hole formed in the longitudinal direction and the water supply pipe support 150 exposed to high temperature steam, and the secondary cooling water from the outside of the reactor vessel. The water supply nozzle 10 and the steam nozzle 30 is connected to receive the and to discharge the high temperature steam to the outside.

도 3에는 실선 및 점선의 화살표가 도시되어 있는데, 실선의 화살표는 2차 냉각수인 물이 이동되는 경로를 나타내며, 점선의 화살표는 고온의 증기가 이동되는 경로를 나타낸다.In FIG. 3, solid and dashed arrows are shown. The solid arrows indicate a path through which water, which is the secondary cooling water, is moved, and the dotted arrows indicate a path through which hot steam is moved.

이러한 2차 냉각수의 수송 경로를 따라 카세트노즐(100)의 구조를 상세히 살펴보면, 우선 외부로부터 2차 냉각수가 공급되는 급수노즐(10)은 중공원통형의 관으로 이루어지되, 급수노즐(10)에 연결되는 부위가 급수노즐(10)의 원형 단면적 보다 넓은 면적으로 넓어져 급수노즐(10)을 통해 공급된 2차 냉각수가 원활하게 다수개의 모듈급수관(110)으로 분배되어 수송되도록 빈 공간(S1)을 확보하고 있다.Looking at the structure of the cassette nozzle 100 in detail along the transport path of the secondary coolant, first, the water supply nozzle 10 to which the secondary coolant is supplied from the outside is made of a hollow pipe-type tube, connected to the water supply nozzle 10 The area is wider than the circular cross-sectional area of the water supply nozzle 10, so that the secondary coolant supplied through the water supply nozzle 10 is smoothly distributed to the plurality of module water supply pipes 110 so as to transport the empty space S1. It is secured.

한편, 이러한 급수노즐(10)에 연결되는 다수개의 모듈급수관(110)을 수평으로 지지하는 급수관지지부(150)의 몸체는 내부에 원통형의 중공부가 형성되어 있으며, 그 몸체의 일단에는 다수개의 모듈급수관(110)이 삽입될 수 있도록 모듈급수관(110)의 외경과 동일한 크기의 직경을 갖는 다수개의 관통구가 형성되어 있다. 즉, 모듈급수관(110)은 그 몸체 일단이 관통구에 삽입되고, 나머지 몸체는 급수관지지부(150)의 중공부에 위치하게 된다.On the other hand, the body of the water supply pipe support unit 150 for horizontally supporting a plurality of module water supply pipe 110 connected to the water supply nozzle 10 is formed with a hollow hollow inside, a plurality of module water supply pipe at one end of the body A plurality of through holes having a diameter of the same size as the outer diameter of the module water supply pipe 110 is formed so that the 110 can be inserted. That is, the module water supply pipe 110 is one end of the body is inserted into the through hole, the other body is located in the hollow portion of the water supply pipe support 150.

또한, 이러한 급수관지지부(150) 중공부의 외곽 둘레에는 그 길이방향과 평행하게 모듈증기관(120)으로 사용되는 다수개의 관통구가 형성되며, 급수관지지부(150)의 중공부에는 원통 형태의 모듈급수관 보호통(130)이 삽입된다.In addition, the outer periphery of the hollow portion of the water supply pipe support portion 150 is formed with a plurality of through-holes used as the module steam pipe 120 in parallel to the longitudinal direction, the hollow portion of the water supply pipe support portion 150 is a cylindrical water supply tube protective tube 130 is inserted.

이때, 급수관지지부(150)의 길이방향을 따라 몸체에 형성된 관통구, 즉 모듈증기관(120)의 개수는 모듈급수관(110)의 개수와 동일하다.At this time, the number of through holes formed in the body along the longitudinal direction of the water supply pipe support part 150, that is, the module steam pipe 120 is the same as the number of module water supply pipes 110.

한편, 카세트노즐(100)에는 다수개의 모듈증기관(120)을 통해 배출된 고온의 증기가 하나의 증기노즐(30)을 통해 배출되도록 모여지는 빈 공간(S2)가 형성되며, 증기가 모이는 빈 공간(S2)에 노출되는 급수관지지부(150)의 몸체 외부 표면에는 급수관지지부(150)의 내부에 고정된 모듈급수관(110)으로의 열전달을 최소화하기 위한 단열덮개(140)가 씌워진다.On the other hand, the cassette nozzle 100 is formed with an empty space (S2) is formed so that the high-temperature steam discharged through a plurality of module steam engine 120 is discharged through one steam nozzle 30, the empty space where the steam is collected The body outer surface of the water supply pipe support 150 exposed to the (S2) is covered with a heat insulating cover 140 for minimizing heat transfer to the module water supply pipe 110 fixed to the inside of the water supply pipe support 150.

카세트노즐(100)의 내부에 위치하여 고온의 증기에 노출되는 단열덮개(140)는 단열효과를 가지면서 고온의 증기에 의해 변형이 일어나지 않는 재질로 이루어진다. 단열덮개(140)의 형상은 고온의 증기와 급수관지지부(150)의 접촉면을 최대한 줄일 수 있도록 구성되는데, 단열덮개(140)는 고온의 증기에 노출되는 급수관지지부(150)의 외부 표면을 감싸기 위해 양단이 개방된 중공원통형관 형상의 삽입몸체와, 다수개의 모듈급수관(110)과 급수노즐(10)이 연결되는 부분을 고온의 증기로부터 단열시키기 위해 단면의 직경이 작아지는 중공형의 커버몸체와, 카세트노즐(100)의 내부 구조에 단열덮개(140)를 밀착시키는 얇은 두께의 판형인 밀착판이 삽입몸체 일측에 결합된다.The heat insulating cover 140 positioned inside the cassette nozzle 100 and exposed to high temperature steam is made of a material having a heat insulating effect and not deformed by high temperature steam. The shape of the heat insulating cover 140 is configured to reduce the contact surface of the hot steam and the water supply pipe support 150 as much as possible, the heat insulating cover 140 to wrap the outer surface of the water supply pipe support 150 exposed to the high temperature steam. The hollow body having a hollow tube-shaped tube body of which both ends are open, and a hollow cover body whose diameter of the cross section is reduced to insulate the portion where the plurality of module water supply pipes 110 and the water supply nozzle 10 are connected from the high temperature steam. The thin plate-shaped contact plate which is in close contact with the insulating cover 140 to the inner structure of the cassette nozzle 100 is coupled to one side of the insertion body.

단열덮개(140)를 구성하는 삽입몸체의 내부 직경은 급수관지지부(150)의 외부 직경과 동일하여 단열덮개(140)가 빈틈없이 급수관지지부(150)의 외부에 끼워진다.The inner diameter of the insertion body constituting the heat insulating cover 140 is the same as the external diameter of the water supply pipe support portion 150 so that the heat insulating cover 140 is fitted to the outside of the water supply pipe support portion 150 without gaps.

도 4는 도 3에 도시된 선A-A를 따라 절단한 단면을 나타낸 도면이다.4 is a cross-sectional view taken along the line A-A shown in FIG. 3.

도 3을 참조하여 도 2에 도시된 선A-A를 따라 절단한 단면을 살펴보면, 2차 냉각수를 카세트(20)로 수송하는 모듈급수관(110)은 모듈급수내관(112)과 모듈급수외관(114) 및 그 사이에 단열층(w1)이 구비되는 이중관 형태로 이루어진다.Looking at the cross section taken along the line AA shown in Figure 2 with reference to Figure 3, the module water supply pipe 110 for transporting the secondary cooling water to the cassette 20 is a module water supply pipe 112 and the module water supply appearance 114 And it consists of a double tube form provided with a heat insulating layer (w1) therebetween.

모듈급수관(110)에서 모듈급수외관(114)은 급수관지지부(150)의 일단에 형성된 관통구에 몸체의 일부가 삽입되며, 모듈급수외관(114) 내부에 모듈급수내관(112)이 삽입되고, 모듈급수내관(112)의 내부로 공급된 물이 수송된다. In the module water supply pipe 110, the module water supply tube 114 is inserted into a part of the body in the through hole formed at one end of the water supply pipe support 150, the module water supply tube 114 is inserted into the module water supply tube 114, Water supplied into the module water supply pipe 112 is transported.

모듈급수내관(112)과 모듈급수외관(114) 사이의 공간은 단열층(w1)으로 형성되고 단열재가 충진되는데, 본 실시예에서는 단열층(w1)에 2차 냉각수와 동질의 물을 단열재로 충진시켜 모듈급수내관(112)으로의 열전달의 효과를 감소시킨다.The space between the module water supply pipe 112 and the module water supply pipe 114 is formed of a heat insulating layer (w1) and filled with a heat insulating material. In this embodiment, the heat insulating layer (w1) is filled with secondary cooling water and water of the same quality as a heat insulating material. Reduce the effect of heat transfer to the module feed water pipe (112).

이와 같은 이중관 형태의 모듈급수관(110)은 급수관지지부(150)의 내부에 관통되어 위치하며, 카세트노즐(100) 내에서 고온의 증기와 접하는 급수관지지부(150)의 외주연에는 단열덮개(140)가 부착되어 고온의 증기로부터 급수관지지부(150) 내부에 삽입된 모듈급수관(110)으로의 열전달이 잘 일어나지 않도록 하는 단열효과를 발생한다.Such a double tube type module water supply pipe 110 is located through the inside of the water supply pipe support portion 150, the heat insulating cover 140 on the outer periphery of the water supply pipe support portion 150 in contact with the high temperature steam in the cassette nozzle (100) Is attached to generate a heat insulation effect so that the heat transfer from the hot steam to the module water supply pipe 110 inserted into the water supply pipe support 150 does not occur well.

즉, 종래의 카세트노즐(100)에서는 고온의 증기로부터 급수관지지부(150)을 통과한 열이 바로 저온의 물이 수송되는 모듈급수관(110)에 전달되어 열손실을 많이 발생하였으나, 본 실시예에서는 단열덮개(140), 급수관지지부(150), 모듈급수외관(114) 및 단열층(w1)을 차례로 통과하여야만 모듈급수내관(112)에 열이 전달되기 때문에 고온의 증기와 저온의 2차 냉각수 사이에 열전달이 용이하게 이루어지지 않아 고온 증기의 열손실이 줄어들게 된다.That is, in the conventional cassette nozzle 100, the heat passing through the water supply pipe support 150 from the high temperature steam is directly transmitted to the module water supply pipe 110 to which the low temperature water is transported, but generates a lot of heat loss. Since heat is transferred to the module water supply pipe 112 only after passing through the heat insulating cover 140, the water supply pipe support part 150, the module water supply exterior 114, and the heat insulation layer w1, the high temperature steam and the low temperature secondary coolant Heat transfer is not easy, reducing the heat loss of the hot steam.

또한, 다수개의 모듈급수관(110)을 이중관 구조로 구성함으로써 종래의 카세트 구조을 크게 변형시키지 않고서도 단열효과를 극대화시킬 수 있는 효과를 가진다.In addition, by constructing a plurality of module water supply pipe 110 in a double pipe structure has an effect that can maximize the thermal insulation effect without significantly modifying the conventional cassette structure.

한편, 도 4에 도시되어 있는 원형 점선은 모듈급수관 보호통(130)을 나타내며, 모듈급수관 보호통(130) 내부에 모듈급수관(110)이 구비되는 구조는 이하 도 5를 참조하여 살펴보기로 한다.On the other hand, the circular dotted line shown in Figure 4 represents a module water supply pipe protection tube 130, the structure of the module water supply pipe 110 is provided in the module water supply pipe protection tube 130 will be described with reference to FIG.

도 5는 도 3에 도시된 선B-B를 따라 절단한 단면을 나타낸 도면이다.5 is a cross-sectional view taken along the line B-B shown in FIG. 3.

도 5를 참조하여 도 3에 도시된 선B-B를 따라 절단한 단면을 살펴보면, 모듈급수내관(112), 모듈급수외관(114) 및 그 사이의 공간에 단열재로 충진되는 단열층(w1)으로 구성되는 다수개의 모듈급수관(110)과, 상기 다수개의 모듈급수관(110)을 둘러싼 형태로 구성되는 모듈급수관 보호통(130)과, 모듈급수관 보호통(130)이 몸체 내부로 삽입되도록 몸체 내부에 중공부가 형성되어 있으며, 중공부의 외곽 둘레에는 고온의 증기가 수송되는 모듈증기관(120)으로 사용되는 관통구가 길이방향으로 형성되어 있는 급수관지지부(150)가 구성되어 있음을 알 수 있다.Looking at the cross section taken along the line BB shown in FIG. 3 with reference to FIG. 5, the module water supply pipe 112, the module water supply envelope 114, and a heat insulating layer w1 filled with a heat insulating material therebetween are formed. A plurality of module water supply pipe 110, the module water supply pipe protection tube 130 is formed in a form surrounding the plurality of module water supply pipe 110, and the hollow portion is formed in the body so that the module water supply pipe protection tube 130 is inserted into the body In addition, it can be seen that the water supply pipe support 150 having a through-hole formed in the longitudinal direction is formed in the outer circumference of the hollow portion as a module steam pipe 120 for transporting high-temperature steam.

다수개의 모듈급수관(110)을 둘러싸 몸체 내부의 중공부로 위치시키는 모듈급수관 보호통(130)을 살펴보면, 모듈급수관 보호통(130) 내부의 공간(w2)에는 고온의 증기로부터 단열 효과를 가지는 물이 채워져 있어서 고온의 증기가 흐르는 모듈증기관(120)으로부터 모듈급수관(110)으로의 열전달의 효과를 줄이는 역할을 한다.Looking at the module water supply pipe protection tube 130 positioned surrounding the plurality of module water supply pipe 110 to the hollow inside the body, the space (w2) inside the module water supply pipe protection cylinder 130 is filled with water having a heat insulation effect from the high-temperature steam It serves to reduce the effect of heat transfer from the module steam pipe 120, the hot steam flows to the module water supply pipe (110).

본 실시예에서는 이중관 형태의 모듈급수관(110)의 단열층(w1)과 모듈급수관 보호통(130) 내부 공간(w2)에 물을 채워넣었는데, 이때 사용된 물은 2차 냉각수와 동질이다. 2차 냉각수와 동질의 물을 사용한 이유는, 일체형 원자로 관류형 증기발생기는 모듈화된 부품들의 조립으로 구성되는데, 증기발생기 내부는 고온·고압의 냉각수 수송으로 인한 부품들의 열팽창이 일어날 수 있으므로 조립부분의 손상 및 파손을 방지하기 위해 이음부에 미세하게 틈이 형성되어 있다. 따라서, 2차 냉각수와 동질의 물을 단열재로 사용함으로써 단열효과를 얻는 동시에 조립부분의 이음새 불량으로 인한 누수시 2차 냉각수와 단열재가 혼합이 되어도 2차 냉각수의 성질을 변화시키지 않으며, 냉각수량의 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In this embodiment, the water is filled into the heat insulating layer (w1) and the module water supply pipe protection tube 130, the inner space (w2) of the module water supply pipe 110 of the double pipe form, the water used is the same as the secondary cooling water. The reason for using water of the same quality as the secondary coolant is that the integral reactor perfusion steam generator consists of the assembly of modular parts, and inside the steam generator, thermal expansion of parts may occur due to the transport of high-temperature and high pressure cooling water. Fine gaps are formed at the joints to prevent damage and breakage. Therefore, by using the secondary coolant and the same water as the heat insulating material, the heat insulating effect is obtained and at the same time, the secondary coolant and the heat insulating material are not changed even when the secondary coolant and the heat insulating material are mixed due to the failure of the seam of the assembly part. This has the effect of minimizing losses.

이와 같이 급수노즐(10)과 증기노즐(30)이 일체형으로 이루어지는 카세트노즐(100)에는 고온의 증기와 접하는 부위에 단열덮개(140)를 씌우고, 공급된 물을 수송하는 모듈급수관(110)을 단열층(w1)이 구비된 이중관으로 구성함으로써, 고온 증기의 열손실을 최소화함으로써, 고온 증기의 증기건도 저하를 방지할 수 있는 효과를 지닌다.As described above, the cassette nozzle 100 including the water supply nozzle 10 and the steam nozzle 30 is integrally covered with a heat insulating cover 140 at a portion contacting the high temperature steam, and transports the supplied water to the module water supply pipe 110. By configuring a double pipe provided with a heat insulating layer (w1), by minimizing the heat loss of the hot steam, it has an effect that can prevent the steam dryness of the hot steam to decrease.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다 할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those who have knowledge of God.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 일체형 원자로 관류형 증기발생기 카세트노즐 단열장치는 2차 냉각수를 공급하는 모듈급수관을 내관과 외관 및 그 사이에 단열층이 포함되는 이중관으로 구성하고, 고온의 증기와 접하는 카세트노즐 내부의 급수관지지부 부위를 단열덮개로 씌워 다중 단열이 되도록 함으로써, 고온의 증기로부터 모듈급수관으로의 열전달을 최소화시켜 고온 증기의 증기건도의 저하를 방지하여 유동안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.As described above, the integrated reactor perfusion type steam generator cassette nozzle insulator according to the present invention comprises a modular water supply pipe for supplying the secondary cooling water to the inner tube and the outer tube and a double tube including an insulating layer therebetween, By covering the water supply pipe support part inside the cassette nozzle with the insulation cover for multiple insulation, it minimizes the heat transfer from the high temperature steam to the module water supply pipe and prevents the deterioration of the steam dryness of the high temperature steam. have.

Claims (5)

일체형 원자로 관류형 증기발생기에 2차 냉각수를 공급하는 급수노즐과 증기를 배출하는 증기노즐이 일체형으로 구성된 카세트노즐에 있어서,In the cassette nozzle consisting of a feedwater nozzle for supplying secondary cooling water to the integral reactor perfusion type steam generator and a steam nozzle for discharging steam, 상기 급수노즐을 통해 공급된 2차 냉각수를 상기 증기발생기의 카세트로 수송하는 다수개의 모듈급수관과;A plurality of module water supply pipes for transporting the secondary cooling water supplied through the water supply nozzles to the cassette of the steam generator; 몸체 내부에 원형 단면의 중공부가 형성되어, 상기 다수개의 모듈급수관이 상기 중공부로 삽입되며, 상기 중공부의 외곽 둘레로는 모듈증기관으로 사용되는 다수개의 관통구가 길이방향으로 형성되어 있는 급수관지지부; 및A hollow portion having a circular cross section formed inside the body, wherein the plurality of module water supply pipes are inserted into the hollow portion, and a water supply pipe support portion having a plurality of through-holes used as a module steam pipe formed in a longitudinal direction at an outer circumference of the hollow portion; And 상기 다수개의 모듈증기관을 통해 배출된 고온의 증기에 노출된 상기 급수관지지부의 외부 표면에 씌워지는 단열덮개; An insulation cover which is covered on an outer surface of the water supply pipe support portion exposed to the high temperature steam discharged through the plurality of module steam pipes; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 원자로 관류형 증기발생기 카세트노즐 단열장치.Integral reactor perfusion type steam generator cassette nozzle insulation device, characterized in that comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 급수관지지부의 중공부에는 원통 형태의 모듈급수관 보호통이 형성되어, 상기 모듈급수관이 상기 모듈급수관 보호통의 내부로 삽입되는 것을 특징으로 하는 일체형 원자로 관류형 증기발생기 카세트노즐 단열장치.An integral reactor perfusion type steam generator cassette nozzle insulation device is formed in the hollow portion of the water supply pipe support is formed with a cylindrical water supply tube protection tube, the module water supply pipe is inserted into the inside of the module water supply pipe protection cylinder. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 모듈급수관 보호통의 내부에는 2차 냉각수와 동질의 물이 채워지는 것을 특징으로 하는 일체형 원자로 관류형 증기발생기 카세트노즐 단열장치.Integral reactor perfusion type steam generator cassette nozzle insulator, characterized in that the interior of the module water supply pipe protection tank is filled with water of the same quality as the secondary cooling water. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 모듈급수관은,The module water supply pipe, 몸체 내부의 중공부로 공급된 물이 수송되는 모듈급수내관과;A module water supply pipe through which water supplied to the hollow part inside the body is transported; 상기 모듈급수내관을 둘러싸는 형태로, 상기 모듈급수내관과 소정거리 이격되어 형성되는 모듈급수외관과;A module water supply enclosure formed in a form surrounding the module water supply pipe and spaced apart from the module water supply pipe by a predetermined distance; 상기 모듈급수내관과 상기 모듈급수외관 사이의 공간에 충진되는 단열재;An insulating material filled in a space between the module water supply pipe and the module water supply pipe; 를 포함한 이중관 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 원자로 관류형 증기발생기 카세트노즐 단열장치.Integral reactor through-flow steam generator cassette nozzle insulation device, characterized in that configured in the form of a double pipe. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 단열재로는 2차 냉각수와 동질의 물이 사용되는 것을 특징으로 하는 일체형 원자로 관류형 증기발생기 카세트노즐 단열장치.Integral reactor through-flow steam generator cassette nozzle insulator, characterized in that the water of the same quality as the secondary cooling water is used as the insulation.
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