KR100837177B1 - 방사성 폐기물 건조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사성 폐기물 건조기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 다수 개의 가로 프레임과 세로 프레임을 육면이 개방된 박스형태로 조립구성된 바디부와; 상기 바디부 하부의 가로프레임, 세로프레임 전후좌우 및 바닥에 밀폐판이 용접시공되어 상부가 개방된 공간으로 형성되는 에어챔버와; 상기 바디부 상부의 가로프레임 내측에 서로 이격되도록 설치되는 지지바와; 상기 바디부 전후좌우의 개방부에 볼팅 또는 용접시공되어 바디부의 내측을 외부와 차단밀폐하도록 된 외장패널과; 상기 바디부의 전면에 힌지부에 의하여 회동가능하게 결합되어 바디부의 전면 개방부를 개폐하도록 된 개폐문과; 상기 바디부에 방사성 폐기물을 수납시키기 위한 폐기물 수납수단과; 상기 에어챔버를 구성하는 측면 밀폐판으로 하단이 관통설치된 송풍관의 타단에 결합되어 에어챔버 내부의 공기를 흡입하여 배기시키며, 지지바에 설치된 배기팬과; 상기 배기팬의 회전 스피드 가동시간을 제어하도록 된 콘트롤러를 포함한다.

따라서, 방사선 관리구역내의 폐기물에 함유된 수분을 건조시키되, 수납부에 수용된 폐기물로 에어가 공급되게 한 후, 배기시켜 폐기물이 신속하게 건조될 수 있게 하면서 폐기물량을 최소화하여 관리구역내의 쾌적한 환경 조성 및 열원으로부터의 화재발생을 차단하는 방사성 폐기물 건조기를 제공한다.

Description

방사성 폐기물 건조기{Dryer for radiation waste}

본 발명은 방사성 폐기물 건조기에 관한 것으로, 특히 방사선 관리구역내의 폐기물에 함유된 수분을 감소시켜 폐기물량을 최소화하며, 관리구역내의 쾌적한 환경 조성 및 열원으로부터의 화재발생을 차단하는 방사성 폐기물 건조기에 관한 것이다.

방사성 폐기물은 오염된 분말형 이온 교환 수지의 형태로 발생하며, 상기 이온 교환 수지의 부피는 최종 저장을 위해 가급적 최소한으로 축소시키는 것이 바람직하다.

핵 발전소에서 농축물을 정제하는데 사용되는 과립 이온-교환 수지, 반응기물을 정제하는데 사용되는 여과기의 분말수지, 방사성 폐기물 처리 시스템에 사용되는 주로 셀룰로우스로 구성된 여과기의 여과찌꺼기 등은 소위 방사성 찌꺼기 폐기물로서 폐기된다.

이러한 방사성 찌꺼기 폐기물은 방사성을 가지기 때문에 슬러리(slurry)상태로 저장탱크내에 저장 되거나 시멘트와 더불어 케이크 상태로 드럼에 저장된다.

이러한 방사성 찌꺼기 폐기물을 슬러리 상태로 저장하는 것은 저장 탱크벽 등의 부식 문제를 발생시키므로 방사성 찌꺼기 폐기물을 장기간 저장하기가 곤란하며 또한 방사성 찌꺼기 폐기물을 저장하는 데 큰 용량의 탱크가 필요하다.

방사성 찌꺼기 폐기물을 시멘트상태로 저장하는 것은 시멘트 상태나 케이크상태로 유지시키기 위해 시멘트와 혼합되는 방사성 찌꺼기 폐기물의 양이 한정되기 때문에, 저장에 다수의 드럼을 필요로 한다.

예를 들면, 200t용량의 드럼에는 용량으로 약 30t인 10kg ~ 20kg의 방사성 찌꺼기 폐기물만이 채워지는데 이것은 30t의 방사성 찌꺼기 폐기물이 200t의 폐기물이 되는 것을 의미한다.

방사성 폐기물 찌꺼기 폐기물의 용량을 감소시키기 위하여 여러 가지 처리방법이 연구되었는데 이러한 연구중의 하나는 사용된 과립수지 및 분말수지를 소각시키는 것인데 이러한 수지는 원심분리한 후라도 다량의 물을 함유하므로 수지의 완전한 연소를 효과적으로 이룩할 수 없다.

방사성 찌꺼기 폐기물을 감소시키기 위한 다른 처리방법은 방사성 찌꺼기 폐기물을 분말로 만든 다음, 이 분말을 펠릿(pellet)으로 만드는 것이다.

이러한 처리는 약 150kg의 방사성 폐기물만을 200t 용량의 드럼에 채울 수 있는데 이러한 용량의 감소는 충분치 못하다. 그러므로 방사성 찌꺼기 폐기물의 용량을 대폭감소시킬 필요성이 더욱 요구된다

따라서, 종래에는 상기한 폐기물에 포함된 수분을 기계적으로 탈수시키거나 열풍을 공급하여 건조시키는 방법이 주로 활용되고 있었으나, 기계적인 탈수는 장비가 고가이며, 유지관리가 매우 어렵다는 단점이 있으며, 열풍을 이용한 건조방법 은 열풍이 송풍되면서 폐기물에 잔존하는 방사선이 관리구역내로 유출될 수 있다는 단점 및 화재발생의 문제점이 내재되는 단점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 방사성 폐기물 건조장비를 거대화시키지 않으면서 유지관리를 용이하게 하고, 열풍을 사용하지 않게 함으로써 화재의 원인을 제거하여 방사선 관리구역내의 폐기물에 함유된 수분을 감소시킴과 동시에 폐기물량을 감소시켜 쾌적한 환경을 조성하고자 하는 방사성 폐기물 건조기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적은, 다수 개의 가로 프레임과 세로 프레임을 육면이 개방된 박스형태로 조립구성된 바디부와; 상기 바디부 하부의 가로프레임, 세로프레임 전후좌우 및 바닥에 밀폐판이 용접시공되어 상부가 개방된 공간으로 형성되는 에어챔버와; 상기 바디부 상부의 가로프레임 내측에 서로 이격되도록 설치되는 지지바와; 상기 바디부 전후좌우의 개방부에 볼팅 또는 용접시공되어 바디부의 내측을 외부와 차단밀폐하도록 된 외장패널과; 상기 바디부의 전면에 힌지부에 의하여 회동가능하게 결합되어 바디부의 전면 개방부를 개폐하도록 된 개폐문과; 상기 바디부에 방사성 폐기물을 수납시키기 위한 폐기물 수납수단과; 상기 에어챔버를 구성하는 측면 밀폐판으로 하단이 관통설치된 송풍관의 타단에 결합되어 에어챔버 내부의 공기를 흡입하여 배기시키며, 지지바에 설치된 배기팬과, 상기 배기팬의 회전 스피드 가동시간을 제어하도록 된 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 건조기에 의해 달성된다.

여기서, 상기 폐기물 수납수단은, 상기 바디부의 전후좌우의 세로 프레임 내측에서 수직방향으로 서로 이격되게 용접시공되는 다수 개의 가로바와; 상기 바디부의 전면에서 가로바와 가로바사이로 출몰되도록 상부개방형으로 제작되어 폐기물을 수용하도록 된 서랍식 수납부를 포함한다.

그리고, 상기 수납부의 측면과 밀착되도록 가로바의 상부면에 부착되는 고무패드 또는 고무스폰지를 더 포함하며, 상기 가로바의 상부에 배치고정되도록 바디부 측변의 세로 프레임에 용접시공되는 레일 프레임과; 상기 레일 프레임의 내측면에 회전가능토록 설치고정되는 다수 개의 롤러와; 상기 수납부의 측면에 부착되어 롤러에 안착되는 가이드 레일을 더 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 수납부의 바닥면은 다수 개의 통공이 천공되며, 상기 바디부 상면에 구성된 지지바 상부면 또는 하부면에 고정설치되는 매쉬망 구조의 철망을 더 포함하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 배기팬의 배기구에 결합되어 배기되는 에어에 포함된 방사선량을 저감시키는 방사선 저감필터를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 서랍식 수납부에 방사성 폐기물을 수용시킨 후 서랍식으로 차곡차곡 적층되게 한 후, 상부에서 하부를 향하여 에어가 송풍되도록 함으로써, 수납된 폐기물이 건조될 수 있게 하며, 콘트롤러를 통해 배기팬이 에어의 흡배기 스피드와 가동시간을 조절하도록 하여 일정 시간 내에 최적의 건조상태를 유지하게 하는 효과를 가지며, 배기팬에 의하여 배기되는 에어의 방사성을 필터링하여 관리구역이 쾌적한 상태를 유지하게 하고, 열원의 사용을 배제함으로써 화재발생의 위험을 근본적으로 제거하여 안전한 관리상태가 유지되게 하는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 방사성 폐기물 건조기의 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 방사성 폐기물 건조기의 측면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 방사성 폐기물 건조기의 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 방사성 폐기물 건조기 수납부의 정면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 방사성 폐기물 건조기 수납부의 측면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 방사성 폐기물 건조기는 크게 바디부(101), 수납부(111), 배기팬(108) 및 콘트롤러(109)로 구분할 수 있다.

상기 바디부(101)는, 다수 개의 가로 프레임(101a)과 세로 프레임(101b)을 박스형태로 조립구성하되, 도시된 바와 같이 육면이 개방된 구조를 가지며, 상기 바디부(101)의 하부에는 전후좌우 및 바닥이 밀폐판(102a)에 의하여 '└┘'와 같은 상부 개방형의 에어챔버(102)가 마련된다.

상기 에어챔버(102)는 가로 프레임(101a), 세로 프레임(101b) 전후좌우 및 바닥에 밀폐판(102a)을 용접하여 구성되며, 에어챔버(102)의 상부에는 하술하게 될 서랍식 수납부(111)가 수납될 공간을 구획하는 가로바(110)가 시공되는 바, 이 가로바(110)는 바디부(101)의 전후좌우의 세로 프레임(101b) 내측에서 수직방향으로 서로 이격되어 수납공간을 구획하게 된다.

상기 수납부(111)는 가로바(110)에 의해 구획된 수납공간으로 출몰되며, '└┘'와 같이 상부개방형으로 제작되어 폐기물을 수용할 수 있게 된다.

아울러, 상기 수납부(111)의 전면에는 도 1과 도 4에 도시된 바와 같이 손잡이(119)가 설치되도록 하여 수납부(111)를 바디부(101)의 내측으로 밀어 넣거나 잡아당기기 용이하게 하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 가로바(110)의 상부면에는 고무패드(112) 또는 고무스폰지(112)를 부착하여 수납부(111)의 측면과 서로 밀착될 수 있게 함으로써, 하술 하게 될 배기팬(108)이 흡기를 시작하면 바디부(101) 상부로부터 유입된 공기가 각 수납부(111)를 경유하여 온전하게 에어챔버(102)로 유입될 수 있게 되어 통풍효율이 향상되게 한다.

그리고, 상기 수납부(111)의 바닥면은 도 4에 도시된 바와 같이 다수 개의 통공(116)이 천공되도록 하여 폐기물은 수납부(111)에 수용되고 배기팬(108)에 의한 흡기 시 공기만 통과되도록 한다. 여기서, 도 4에 도시된 부분 확대도는 통공(116)을 도시하기 위하여 수납부(111)를 평면에서 본 방향대로 도시한 도면이다.

아울러, 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 가로바(110)의 상부의 세로 프레임(101b)에 레일 프레임(113)을 용접시공하고, 이 레일 프레임(113)의 내측면에는 다수 개의 롤러(114)를 회전가능토록 설치고정한다.

그리고, 상기 롤러(114)에 안착되어 구름접촉될 수 있도록 수납부(111)의 측면에는 가이드 레일(115)을 부착하여 가이드 레일(115)과 롤러(114)의 마찰계수가 최소화되도록 함으로써, 수납부(111)를 바디부(101)에서 용이하게 출몰시킬 수 있게 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 바디부(101) 상부의 가로 프레임(101a) 내측에는 도 3에 도시된 바와 같이 서로 이격되도록 지지바(103)를 용접시공하여 후술하게 될 배기팬(108)이 이 지지바(103)를 기반으로 설치될 수 있게 한다.

여기서, 상기 지지바(103)의 상부면 또는 하부면에는 도 3에 도시된 바와 같이 매쉬망 구조를 가지는 철망(117)을 고정설치하여 이물질이 최상부에 수납되는 수납부(111)로 유입되지 못하게 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 바디부(101) 전후좌우의 개방부에는 외장패널(104)을 볼팅 또는 용접시공하여 바디부(101)의 내측이 외부와 차폐되게 하되, 바디부(101)의 내측은 상부에 설치된 지지바(103)들 사이로 통기될 수 있게 한다.

여기서, 상기 외장패널(104)의 내측에는 보강패널(도시하지 않음)이 추가시공될 수 있게 함으로써, 외부충격으로부터 바디부(101)가 보호될 수 있게 할 수도 있으며, 이 보강패널은 바디부(101)의 형상변형을 미연에 방지할 수 있게 되므로 건조기의 내구성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 바디부(101)의 전면에는 경첩 등과 같은 힌지부(105)를 조립구성하고, 이 힌지부(105)에는 개폐문(106)이 결합될 수 있게 함으로써, 바디부(101)의 전면 개방부가 개폐문(106)에 의하여 개폐되게 하고, 개방 시에는 수납부(111)가 전면 개방부로 인출되거나 함입될 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 에어챔버(102)를 구성하는 측면 밀폐판(102a)으로는 송풍관(107)이 도 1과 같이 관통설치되도록 하고, 상기 송풍관(107)은 바디부(101)의 상단에 설치되는 배기팬(108)과 연결되게 하여 배기팬(108)이 에어를 흡입하면 에어챔버(102)의 에어가 송풍관(107)을 통하여 배기팬(108)으로 흡기된 후 배기될 수 있 게 한다.

여기서, 상기 배기팬(108)의 배기구(108a)에는 배기되는 에어에 포함된 방사선량을 저감시키는 방사선 저감필터(118)를 설치하여 관리구역내의 쾌적한 환경이 조성될 수 있게 하며, 방사선이 외기로 누설되는 것을 최대한 억제하는 것이 바람직하다.

상기 배기팬(108)은 도 1에 도시된 바와 같이 콘트롤러(109)에 의하여 배기팬(108)의 회전 스피드(rpm) 가동시간(time)이 제어되므로 배기팬(108)이 에어챔버(102) 내부의 공기를 흡배기 시키게 되므로 설정된 시간 동안 최적의 건조율이 발생할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 방사성 폐기물 건조기의 정면도.

도 2는 본 발명에 따른 방사성 폐기물 건조기의 측면도.

도 3은 본 발명에 따른 방사성 폐기물 건조기의 평면도.

도 4는 본 발명에 따른 방사성 폐기물 건조기 수납부의 정면도.

도 5는 본 발명에 따른 방사성 폐기물 건조기 수납부의 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

101 : 바디부 102 : 에어챔버

103 : 지지바 104 : 외장패널

105 : 힌지부 106 : 개폐문

107 : 송풍관 108 : 배기팬

109 : 콘트롤러 110 : 가로바

111 : 수납부 112 : 고무패드 또는 고무스폰지

113 : 레일 프레임 114 : 롤러

115 : 가이드 레일 116 : 통공

117 : 철망 118 : 방사선 저감필터

119 : 손잡이

Claims (7)

1. 다수 개의 가로 프레임과 세로 프레임을 육면이 개방된 박스형태로 조립구성된 바디부와;

   상기 바디부 하부의 가로프레임, 세로프레임 전후좌우 및 바닥에 밀폐판이 용접시공되어 상부가 개방된 공간으로 형성되는 에어챔버와;

   상기 바디부 상부의 가로프레임 내측에 서로 이격되도록 설치되는 지지바와;

   상기 바디부 전후좌우의 개방부에 볼팅 또는 용접시공되어 바디부의 내측을 외부와 차단밀폐하도록 된 외장패널과;

   상기 바디부의 전면에 힌지부에 의하여 회동가능하게 결합되어 바디부의 전면 개방부를 개폐하도록 된 개폐문과;

   상기 바디부에 방사성 폐기물을 수납시키기 위한 폐기물 수납수단과;

   상기 에어챔버를 구성하는 측면 밀폐판으로 하단이 관통설치된 송풍관의 타단에 결합되어 에어챔버 내부의 공기를 흡입하여 배기시키며, 지지바에 설치된 배기팬과;

   상기 배기팬의 회전 스피드 가동시간을 제어하도록 된 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 건조기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 폐기물 수납수단은,

   상기 바디부의 전후좌우의 세로 프레임 내측에서 수직방향으로 서로 이격되게 용접시공되는 다수 개의 가로바와;

   상기 바디부의 전면에서 가로바와 가로바사이로 출몰되도록 상부개방형으로 제작되어 폐기물을 수용하도록 된 서랍식 수납부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 건조기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 수납부의 측면과 밀착되도록 가로바의 상부면에 부착되는 고무패드 또는 고무스폰지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 건조기.
4. 제1항에 있어서,

   상기 가로바의 상부에 배치고정되도록 바디부 측변의 세로 프레임에 용접시공되는 레일 프레임과;

   상기 레일 프레임의 내측면에 회전가능토록 설치고정되는 다수 개의 롤러와;

   상기 수납부의 측면에 부착되어 롤러에 안착되는 가이드 레일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 건조기.
5. 제2항, 제3항, 제4항 중 어느 한 항에 있어서

   상기 수납부의 바닥면은 다수 개의 통공이 천공된 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 건조기.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 바디부 상면에 구성된 지지바 상부면 또는 하부면에 고정설치되는 매쉬망 구조의 철망을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 건조기.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 배기팬의 배기구에 결합되어 배기되는 에어에 포함된 방사선량을 저감시키는 방사선 저감필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 건조기.

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