KR100943598B1 - 거품저감용 수로관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발전소에 해수냉각수가 공급될 때의 거품 발생을 방지하고 취수조의 수면 내측으로 해수를 안정적으로 공급하기 위해 펌프와 연결 설치된 유입관과, 상기 유입관과 일체로 이루어지고 상측으로 연장 절곡되어 냉각수 공급시 발생되는 거품이 저감되도록 취수조의 수면 내측까지 연장 형성된 연장관을 포함하는 취수관; 및 상기 연장관의 상측에 설치되고, 상기 취수관을 통해 해수 유입시 해수의 흐름에 따라 자동 개폐되어 상기한 연장관의 사이폰 흐름을 단속하는 공기유입 밸브를 포함하여 구성되는 거품저감용 수로관을 제공한다.

거품, 해수, 발전소, 사이폰

Description

거품저감용 수로관{A Siphon Waterway Pipe for Alleviating Foam Formation}

본 발명은 거품발생을 원천적으로 차단함과 동시에 별도의 전기 공급 없이 해수의 흐름에 따라 자동 개폐 작동되는 공기유입 밸브가 구비된 거품저감용 수로관에 관한 것이다.

현재 가동 중인 발전소의 냉각수 취수로 내지는 배수로에는 냉각수가 유입되거나 배출될 때 상기 취배수로의 입구쪽에서 대량의 거품이 발생되고 있다.

이와 같이 해수 냉각수에서 발생한 거품에는 각종 유기물질 및 무기물질이 함유되어 있어 거품 지속시간이 길며, 시각적으로 공해를 유발하는 요인으로 지목되고 있어서 거품을 줄이기 위한 방안이 요구되고 있다.

종래에는 발전소에 사용되는 냉각수의 취입 및 배수시 발생되는 거품을 저감하기 위해 소포제를 주입하거나 거품 울타리를 이용하여 일정시간 저류 후 자연 소멸을 유도하는 방식을 사용하였다.

또한, 대규모 화력발전소와 같이 막대한 양의 냉각수를 사용하는 경우에는, 냉각수 취입 및 배수시 발생된 거품의 일부가 주변 양식장이나 연안 해안으로 유출 되어 주변 주민들의 민원 요인으로 제기되어 왔다.

종래 발전소의 취수로는 외해에서 펌프를 통해 끌어올려진 냉각수가 콘크리트 암거를 통해 취수로로 유입되게 되는데, 이때 토출구로부터 취수로 수면으로 냉각수가 배출되면서 거품이 대량 발생되므로 상기한 거품을 발생시키지 않기 위한 대처 방안을 필요로 했다.

본 발명의 목적은 펌프의 작동 상태에 따라 선택적으로 개폐 작동되는 공기유입 밸브를 구비하여 취수조에 해수 공급시 거품 발생을 방지하여 사용할 수 있는 거품저감용 수로관을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 거품저감용 수로관은 발전소의 냉각수로 사용되는 해수가 유입 가능하도록 펌프와 연결 설치된 유입관과, 상기 유입관과 일체로 이루어지고 상측으로 연장 절곡되어 냉각수 공급시 발생되는 거품이 저감되도록 취수조의 수면 내측까지 연장 형성된 연장관을 포함하는 취수관; 및 상기 연장관의 상측에 설치되고, 상기 취수관을 통해 해수 유입시 해수의 흐름에 따라 자동 개폐되어 상기한 연장관의 사이폰 흐름을 단속하는 공기유입 밸브를 포함하여 구성된다.

상기 취수관에는 사이폰 부압에 의한 해수 유입시 상기한 취수관의 강성을 보강하는 지지부재가 취수관 내측에 설치되도록 구성된다.

상기 공기유입 밸브는 취수관의 내측으로 공기 유동이 가능하도록 상측을 향해 관통 형성된 공기 유입홀이 형성되어 연장관 상측에 설치된 밸브 몸체와, 상기 밸브 몸체의 공기 유입홀 하측에 설치되어 펌프 정지시 항시 오픈 상태를 유지하고 펌프 작동시 취수관 상에 사이폰 흐름이 유지되도록 클로징되는 개폐부재를 포함하여 구성된다.

상기 공기유입 밸브의 개폐부재는 공기 유입홀의 하측에 구비된 마개와, 상기 마개의 하측에 연결 설치되어 밸브 몸체의 내측으로 연장 형성된 연결부와, 상기 연결부의 단부에 구비된 힌지를 매개로 밸브 몸체의 하측으로 연장되어 단부가 취수관의 내측까지 연장 형성되되 취수관을 따라 유동하는 해수의 흐름을 전달받는 전달판이 구비된 연결바를 포함하여 구성된다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 거품저감용 수로관의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 1은 본 발명에 의한 거품저감용 수로관을 도시한 도면이고, 도 2a 내지 도 2b는 본 발명에 의한 거품저감용 수로관의 작동 상태도이다.

첨부된 도 1 내지 도 2b를 참조하면, 발전소의 냉각수로 사용되는 해수가 유입 가능하도록 펌프(2)와 연결 설치된 유입관(110)과, 상기 유입관(110)과 일체로 이루어지고 상측으로 연장 절곡되어 냉각수 공급시 발생되는 거품이 저감되도록 취수조(3)의 수면 내측까지 연장 형성된 연장관(120)을 포함하는 취수관(100); 및 상기 연장관(120)의 상측에 설치되고, 상기 취수관(100)을 통해 해수 유입시 해수의 흐름에 따라 자동 개폐되어 상기한 연장관(120)의 사이폰 흐름을 단속하는 공기유입 밸브(200)를 포함하여 구성된다.

상기 취수관(100)에는 사이폰 부압에 의한 해수 유입시 상기한 취수관(100)의 강성을 보강하는 지지부재(300)가 취수관(100) 내측에 설치되도록 구성된다.

상기 공기유입 밸브(200)는 취수관(100)의 내측으로 공기 유동이 가능하도록 상측을 향해 관통 형성된 공기 유입홀(212)이 형성되어 연장관(120) 상측에 설치된 밸브 몸체(210)와, 상기 밸브 몸체(210)의 공기 유입홀(212) 하측에 설치되어 펌프(2) 정지시 항시 오픈 상태를 유지하고 펌프(2) 작동시 취수관(100) 상에 사이폰 흐름이 유지되도록 클로징되는 개폐부재(220)를 포함하여 구성된다.

상기 공기유입 밸브(200)의 개폐부재(220)는 공기 유입홀(212)의 하측에 구비된 마개(222)와, 상기 마개(222)의 하측에 연결 설치되어 밸브 몸체(210)의 내측으로 연장 형성된 연결부(224)와, 상기 연결부(224)의 단부에 구비된 힌지(226)를 매개로 밸브 몸체(210)의 하측으로 연장되어 단부가 취수관(100)의 내측까지 연장 형성되되 취수관(100)을 따라 유동하는 해수의 흐름을 전달받는 전달판(227)이 구비된 연결바(228)를 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 수로관의 작동 상태를 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 1 내지 도 2a를 참조하면, 취수조(3)에 해수를 공급하기 위해 펌프(2)가 가동되면 유입관(110)을 통해 해수가 유입되고, 취수관(100)의 구조적인 형상을 따라 이동되어 연장관(120)을 통해 취수조(3)에 공급된다. 이때, 상기한 연장관(120)의 단부는 취수조(3)의 수중에 까지 연장 형성되어 있어 다량의 해수가 연장관(120)을 통해 취수조(3)로 공급될 때에도 거품이 발생되지 않게 된다.

취수관(100)을 통해 해수가 유동될 때 공기유입 밸브(200)에 구비된 전달판(227)에 해수의 흐름이 전달되어 상기한 전달판(227)을 일측 방향으로 이동시키게 되고, 상기한 전달판(227)이 설치된 연결바(228)는 힌지(226)를 매개로 해수의 이동 방향으로 시프트 된다. 이와 동시에 힌지(226)와 연결 설치된 연결부(224)는 마개(222)를 공기 유입홀(212)에 밀착 되게 이동시켜 상기한 취수관(100)에 외부 공기 유입을 차단시키게 된다. 따라서, 취수관(100)의 내부는 사이폰 흐름이 유지되어 해수가 지속적으로 취수조(3)로 이동하게 된다.

첨부된 도 1 내지 도 2b를 참조하면, 취수조(3)상에 안정적으로 해수가 유입되면, 펌프(2)를 오프시켜 더 이상의 해수가 취수관(100)의 내부로 유입되는 것을 차단한다. 상기한 펌프(2)가 오프 되면, 더 이상 취수관(100)을 통해 해수가 유입되지 않아 개폐부재(220)를 일측 방향으로 가압 하던 해수의 흐름이 없어지면서 상기한 개폐부재(220)의 전달판(227)이 구비된 연결바(228)는 일측 방향으로 이동되면서 힌지(226)와 연결된 연결부(224)를 이동시켜 마개(222)가 공기 유입홀(212)에서 이격되고, 상기 공기 유입홀(212)을 통해 대기 중의 공기가 취수관(100)으로 유입된다. 상기한 공기 유입홀(212)을 통해 대기 중의 공기가 취수관(100)의 내부 영역으로 공급되면 취수관(100)상에 형성되었던 사이폰 흐름이 중지됨과 동시에 상기한 취수조(3)에 있던 해수 또한 유입관(110)으로 역류되지 않게 된다.

본 발명에 의한 취수관(100)의 내측에는 지지부재(220)가 설치되어 다량의 해수 유입 및 부압 형성에 의한 취수관(100) 내부의 균열을 방지할 수 있게 된다.

상기한 취수관(100)의 관경과 공기유입 밸브(200)의 크기는 펌프(2)가동 중 발생하는 부압에 의해 공기유입 밸브(200)가 열리는 힘과 흐름 유속에 의해 공기유입 밸브(200)가 닫히는 힘 상호간의 상대 크기를 고려하여 공기유입 밸브(200)의 제원을 산정하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 거품저감용 수로관은 조위 변화에 따른 취수유량의 변화에 관계없이 사이폰이 형성되어 취수관상에 만관 흐름을 형성하고 공기연행을 차단하여 거품발생을 방지하며, 사이폰 효과에 의한 운전 유량 증대, 펌프 소모 전력 감소 등의 효과가 있다. 또한 간단한 해수 흐름에 의해 닫히는 공기유입 밸브를 적용하여 내구성이 우수할 뿐만 아니라, 제작비 및 유지 관리비가 저렴한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 거품저감용 수로관을 도시한 도면.

도 2a 내지 도 2b는 본 발명에 의한 거품저감용 수로관의 작동 상태도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

2 : 펌프 100 : 취수관

110 : 유입관 120 : 연장관

200 : 공기유입 밸브 210 : 밸브 몸체

220 : 개폐부재 222 : 마개

224 : 연결부 226 : 힌지

227 : 전달판 228 : 연결바

Claims (4)

1. 발전소의 냉각수로 사용되는 해수를 상부에 위치한 취수로로 공급하기 위해 펌프와 연결 설치된 유입관, 상기 유입관과 일체로 이루어지고 상측으로 연장 절곡되어 취수조의 수면 내측까지 연장 형성된 연장관으로 이루어져 사이폰을 발생시켜 냉각수 공급시 발생되는 거품이 저감되도록 하기 위한 취수관; 및

   상기 연장관의 상측에 설치되고, 상기 취수관을 통해 해수 유입시 해수의 흐름에 따라 자동 개폐되어 상기한 연장관의 사이폰 흐름을 단속하는 공기유입 밸브를 포함하되,

   상기 공기유입 밸브는 취수관의 내측으로 공기 유동이 가능하도록 상측을 향해 관통 형성된 공기 유입홀이 형성되어 연장관 상측에 설치된 밸브 몸체, 상기 밸브 몸체의 공기 유입홀 하측에 설치되어 펌프 정지시 항시 오픈 상태를 유지하고 펌프 작동시 취수관 상에 사이폰 흐름이 유지되도록 클로징되는 개폐부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 거품저감용 수로관.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 취수관에는 사이폰 부압에 의한 해수 유입시 상기한 취수관의 강성을 보강하는 지지부재가 취수관 내측에 설치되는 것을 특징으로 하는 거품저감용 수로관.
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서,

   상기 공기유입 밸브의 개폐부재는 공기 유입홀의 하측에 구비된 마개, 상기 마개의 하측에 연결 설치되어 밸브 몸체의 내측으로 연장 형성된 연결부, 상기 연결부의 단부에 구비된 힌지를 매개로 밸브 몸체의 하측으로 연장되어 단부가 취수관의 내측까지 연장 형성되되 취수관을 따라 유동하는 해수의 흐름을 전달받는 전달판이 구비된 연결바를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 거품저감용 수로관.

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