KR100959271B1 - 취수로용 수위저하 방지 가동보 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해수를 냉각수로 사용하는 발전소 취수로 및 펌프 취수조 등에서 지진 해일과 같은 장파의 내습시 수위강하가 발생하는 조건에서도 전체 발전소의 안전보장을 위해 펌프의 운전 수위를 유지할 수 있도록 한 취수로용 수위저하 방지 가동보에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물의 흐름 방향에 따라 가동보가 자동으로 개폐될 수 있도록 함으로써, 지진 해일 등에 의한 수위 강하 시에도 일정한 수위를 유지할 수 있도록 하는 동시에 기존 발전소의 취수로 구조를 크게 변경하지 않고도 설치가 가능한 취수로용 수위저하 방지 가동보에 관한 것이다.

취수로, 가동보, 지진 해일, 발전소

Description

취수로용 수위저하 방지 가동보 {Movable Dam for Protecting Water Level Drop at Intake Channel}

본 발명은 해수를 냉각수로 사용하는 발전소 취수로 및 펌프 취수조 등에서 지진 해일과 같은 장파의 내습시 수위강하가 발생하는 조건에서도 전체 발전소의 안전보장을 위해 펌프의 운전 수위를 유지할 수 있도록 한 취수로용 수위저하 방지 가동보에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물의 흐름 방향에 따라 가동보가 자동으로 개폐될 수 있도록 함으로써, 지진 해일 등에 의한 수위 강하 시에도 일정한 수위를 유지할 수 있도록 하는 동시에 기존 발전소의 취수로 구조를 크게 변경하지 않고도 설치가 가능한 취수로용 수위저하 방지 가동보에 관한 것이다.

일반적으로, 원자력발전소의 취수구에 설치되는 비상기기냉각해수 펌프는 원전의 비상시 살수를 위해 항시 운전 가능 상태를 유지해야 하는 안전성 관련 기기로서, 취수로 및 펌프 취수조 지점은 항상 취수할 수 있는 수위를 유지하고 있어야 한다.

그러나, 해안에 위치하는 발전소의 경우 지진 해일의 영향을 받게 되며, 지 진해일이 내습하는 경우 통상 10분 주기로 수위의 하강과 상승이 반복되어 나타난다.

따라서, 지진 해일 등이 발생하여 취수 수위의 저하가 예측되는 발전소 취수 펌프의 경우는 설계할 때 미리 예상 최저 수위 조건에서도 펌프가 안전하게 운전할 수 있도록 깊은 수심에 펌프의 유입구를 설치함으로써, 지진 해일 등에 방비하고 있다

그러나, 상기와 같이 펌프의 유입구를 깊은 수심에 설치하면, 취수조의 굴착 깊이가 커져 건설 비용이 증가할 뿐만 아니라, 넓은 수위 영역에서 운전 가능한 펌프를 채택해야 하므로 펌프의 양정 범위가 넓어지고 기기의 값이 증가하게 되는 단점이 있다.

따라서, 이에 대한 대안으로 지진 해일 내습시 수위저하 시간을 계산하고, 이 시간동안 취수량을 계산하여 이를 충족할 만큼의 저수량을 갖는 저수조를 만들기 위해 건설시 고정식 직립보를 설치한 사례가 일본에 있다.

그러나, 이 방법도 마찬가지로 직립보에 의한 취수로의 단면 축소 효과를 고려하여 충분한 수심을 확보해야 하며, 충분한 저수조 용량을 확보하기 위하여 많은 굴착이 필요한 단점이 있다.

또한, 최근 들어 지진 및 해일의 발생 빈도가 증가하고 과거의 설계시 예측했던 규모보다 큰 지진 해일의 발생이 예상됨에 따라 기존에 건설된 발전소에서도 지진 해일에 따른 수위 저하시 취수가 가능한 구조를 확보해야 하는 상황에 처해 있으나, 가동중 발전소에 고정식 직립보를 설치하는 것은 시공이 불편할 뿐만 아니라 고정식 직립보를 설치할 경우 취수로 흐름에 장애를 초래하여 원활한 취수가 이루어질 수가 없는 실정이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 지진해일의 발생에 따른 취수로 수위저하시에도 자동으로 일정수위를 유지할 수 있도록 하여 발전소의 안정적 운전에 필요한 해수 공급이 항상 가능하게 함으로서 발전소 전체의 안정성을 보장할 수 있도록 하는 동시에 가동 중인 기존 발전소에 설치할 경우에도 취수로 흐름에 장애를 초래하지 않으면서 간단히 설치할 수 있도록 한 취수로용 수위저하 방지 가동보를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적 및 장점들은 이하 더욱 상세히 설명될 것이며, 실시예에 의해 더욱 구체화될 것이다. 또한 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타난 수단 및 이들의 조합에 의해 실현될 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 취수로에 설치되는 가동보에 있어서, 취수로의 수위변화와 흐름방향의 변화에 따라 회전되어 상기 취수로를 선택적으로 개폐할 수 있는 가동보와, 상기 가동보와 연결와이어를 통해 연결되며 취수로의 물 흐름 방향에 따라 이동되어 상기 가동보를 회전 가능케 하는 부유부재와, 상기 회전되는 가동보의 후면에 설치되어 가동보의 회전을 구속할 수 있는 회전구속부재를 포함하는 취수로용 수위저하 방지 가동보를 제공한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 가동보가 설치되는 취수로의 바닥면과 양 측면에는 상기 가동보를 견고하게 지지하여 안전성을 확보할 수 있도록 한 기초프레임을 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 가동보는 일측이 힌지에 의해 회전가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 부유부재는 물 위에 떠 있는 것으로, 원통형상의 길이재로서 내부에 공기 또는 스티로폼 등이 충진될 수 있도록 중공이 형성된 노출부유부재, 상기 노출부유부재와 동일한 형상으로 이루어지되, 그 내부에 물이 충진된 것으로, 물 속에 위치되는 수중잠수부재와, 상기 노출부유부재와 수중잠수부재를 연결하는 연결수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 부유부재는 취수로 내로 유입되는 협잡물을 걸러낼 수 있는 것으로, 취수로 수류의 힘 등 외부의 압력에 의해 만곡지게 구부러질 수 있도록 형성된 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 따른 취수로용 수위저하 방지 가동보는 물의 흐름에 따라 유동되는 부유부재와 이 부유부재와 연동되는 가동보를 구비하여 지진해일의 발생 시 물의 흐름에 따라 자동으로 가동보가 개폐될 수 있도록 함으로써, 지진 해일 등의 발생에 따라 취수로의 수위저하가 발생하는 경우에도 일정량의 수위를 유지하여 발전소 안정적 운전에 필요한 해수 공급이 항상 가능하게 함으로서 발전소 전체의 안전성을 보장할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 수위저하 방지용 가동보는 신규로 건설되는 발전소 및 기존의 가동 중인 발전소에도 적용이 가능하며, 펌프 기기 및 구조물의 규모 및 성능을 변화시키지 않아도 적용 가능한 구조로서, 경제성을 매우 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 부유부재는 지진해일 내습시 해안에 발생하는 다량의 부유협잡물이 펌프로 유입되는 것을 방지하여 펌프의 안전성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이하 본 발명에 따른 취수로용 수위저하 방지 가동보의 구성 및 작용효과를 바람직한 실시예와 첨부된 도면을 참조로 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 취수로용 수위저하 방지 가동보를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2 내지 도 4 는 본 발명에 따른 취수로용 수위저하 방지 가동보가 작동되는 상태를 개략적으로 나타낸 측면도이며, 도 5 는 본 발명에 따른 취수 로용 수위저하 방지 가동보의 평면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 취수로용 수위저하 방지 가동보는 취수로(10)의 양단부 및 취수로(10) 수중 바닥면에 설치되어, 물의 흐름에 따라 자동으로 개폐되어 취수조 내의 물이 항상 일정 수위가 유지될 수 있도록 한 것을 가장 큰 특징으로 하며, 크게 가동보(110)와, 부유부재(120), 그리고 회전구속부재(130)를 포함한다.

가동보(110)는 취수로(10)를 선택적으로 개폐하여 물이 역류되어 배출되는 것을 방지하는 것으로, 판 형상으로 형성되며 도면에 도시된 바와 같이, 일측 양 끝단이 힌지(H)에 의해 회전 가능하게 설치된다.

이때, 상기 가동보(110)의 안전성 및 원활한 회전을 위해 상기 가동보(110)가 설치되는 취수로(10)의 바닥면 및 양측면에 기초프레임(140)을 고정설치하고, 이 기초프레임(140)의 바닥면 상부에 힌지(H)를 설치하여 가동보(110)가 견고히 지지되고 회전할 수 있도록 한다.

또한, 부유부재(120)는 상기 취수로(10)를 통해 유입 또는 배출되는 물 위와 물 속에 마련되어 물의 흐름에 따라 이동되는 것으로, 도면에 도시된 바와 같이 상기 취수로(10)와 동일한 폭을 갖도록 형성되며, 양 끝단은 상기 가동보(110)와 힌 지(H) 결합된 타단과 연결와이어(150)를 통해 각각 연결된다.

이때, 상기 부유부재(120)는 구체적으로, 원통형상의 길이재로 형성되며 물 위에 떠 있는 노출부유부재(122)와, 상기 노출부유부재(122)와 연결되어 물 속에 위치되는 수중잠수부재(124) 등 한 쌍으로 이루어진다.

상기 노출부유부재(122)는 물 위에 떠 있을 수 있도록 내부에 공기 또는 스티로폼과 같이 물보다 밀도가 낮은 재료가 충진되어 물 위에 항상 떠 있을 수 있도록 형성되어 물의 흐름에 따라 원활하게 이동될 수 있도록 이루어진다.

또한, 수중잠수부재(124)는 상기 노출부유부재(122)의 하부에 와이어 또는 고리와 같은 연결수단(126)을 통해 연결되어 물 속에 위치되는 것으로, 상기 노출부유부재(122)와 동일하게 원통형상의 길이재로 형성되되, 그 내부에는 물이 충진되는 것으로, 상기 노출부유부재(122)와 마찬가지로 물의 흐름에 따라 원활하게 이동될 수 있도록 형성된다.

즉, 도 2 에 도시된 바와 같이, 취수로(10)의 양측에 가동보(110)가 회전 가능하게 설치된 상태에서, 물이 외해에서 취수펌프가 설치된 취수조 내로 흐를 경우 부유부재(122)가 물과 함께 취수펌프 방향으로 향하게 되어 가동보(110)가 바닥면에 눕혀지게 됨으로써, 물이 펌프로 정상적으로 공급되게 된다.

한편, 지진 해일의 발생에 따라 수위강하가 발생하는 경우에는 도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 부유부재(120)가 물과 함께 외해 방향으로 향하게 되고, 이에 따라 상기 부유부재(120)와 연결와이어(150)를 통해 연결된 가동보(110)가 회전되어 수직으로 기립 됨으로써, 취수조 내의 물이 외해로 빠져나가는 것을 방지하여 일정량의 수위를 유지할 수 있게 되어 펌프의 운전수위를 확보할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 회전되는 가동보(110)의 후면에는 수직하게 기립형성된 회전구속부재(130)를 구비하여 수직으로 기립된 가동보(110)가 더 이상 회전되지 못하도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 기립된 가동보(110)의 후면에 마련되는 회전구속부재(130)에 의해 상기 가동보(110)가 회전구속부재(130)와 접촉되어 더 이상 회전되지 않도록 함으로써, 기립상태를 유지하여 가동보(110) 높이 만큼의 수위를 확보하게 되는 것이다.

또한, 지진해일에 의한 수위 강하 후 취수조 방향으로 물이 향하는 경우, 즉 수위가 상승할 경우에는 가동보(110)의 높이만큼 수위가 증가한 후 계속 증가하는 수위에 의해 물이 펌프가 설치된 취수조 방향으로 흐름이 발생하게 된다. 이에 따 라 상기 부유부재(120)가 취수조 방향으로 이동함에 따라 가동보(110)가 전도되어 취수조 방향으로 물이 원활하게 유입되도록 함으로써, 펌프가 안정적으로 작동될 수 있게 되는 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 취수로용 수위저하 방지 가동보는 항상 일정한 수위를 유지할 수 있기 때문에 지진 해일 등이 발생할 경우에도 수위를 안정적으로 유지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 기존 가동 중인 발전소에 설치시 취수로 양측에 가동보(110)를 회전가능하게 설치하고, 이 가동보(110)의 후면에 가동보(110)의 회전을 구속할 수 있는 회전구속부재(130)를 설치하는 작업만으로도 쉽게 설치가 가능함으로써, 취수로(10) 크기에 관계없이 설치하고자 하는 취수로(10)의 폭과 동일한 가동보(110)를 구비한 후 이 가동보(110)가 회전될 수 있도록 설치하면 되기 때문에, 공사기간을 줄이는 동시에 전체적인 시공비를 줄일 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 수위저하 방지 가동보의 설치 지점 및 높이 등 세부 사항은 펌프의 취수량, 지진해일에 따른 수위저하량 및 지속시간으로부터 저수조 용량을 계산하여 결정된다.

아울러, 본 발명에 사용된 부유부재(120)는 도 5 에 도시된 바와 같이, 수류 의 힘 등 외부의 압력에 의해 만곡지게 구부러질 수 있도록 형성되어, 물이 취수로(10)를 통해 취수조 내로 유입시 물과 함께 유입되는 협잡물 걸러 낼 수 있도록 함으로써, 취수조 내에 설치되는 펌프와 같은 설비들이 협잡물에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

지금까지, 본 발명의 실시예를 기준으로 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적인 균등범위까지 포함된다 할 것이다.

또한, 상기 설명에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 취수로용 수위저하 방지 가동보의 기술은 매우 단순하나, 그 기술적 효과는 매우 크다는 점에서도 본 발명의 기술적 장점은 매우 명확하다 할 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 취수로용 수위저하 방지 가동보를 개략적으로 도시한 사시도;

도 2 내지 도 4 는 본 발명에 따른 취수로용 수위저하 방지 가동보가 작동되는 상태를 개략적으로 나타낸 측면도;

도 5 는 본 발명에 따른 취수로용 수위저하 방지 가동보의 평면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호설명〉

10 : 취수로 110 : 가동보

120 : 부유부재 122 : 노출부유부재

124 : 수중잠수부재 126 : 연결수단

130 : 회전구속부재 140 : 기초프레임

150 : 연결와이어 H : 힌지

Claims (5)

1. 취수로에 설치되는 가동보에 있어서,

   취수로의 수위변화와 흐름방향의 변화에 따라 회전되어 상기 취수로를 선택적으로 개폐할 수 있는 가동보와;

   상기 가동보와 연결와이어를 통해 연결되며 상기 취수로의 물 흐름 방향에 따라 이동되어 상기 가동보를 회전 가능케 하는 것으로, 상기 취수로 내로 유입되는 협잡물을 걸러낼 수 있도록 수류의 힘 등 외부의 압력에 의해 만곡지게 구부러질 수 있도록 형성된 부유부재와;

   상기 회전되는 가동보의 후면에 설치되어 가동보의 회전을 구속할 수 있는 회전구속부재를 포함하는 취수로용 수위저하 방지 가동보.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 가동보가 설치되는 취수로의 바닥면과 양 측면에는 상기 가동보를 견고하게 지지하여 안전성을 확보할 수 있도록 한 기초프레임을 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 하는 취수로용 수위저하 방지 가동보.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 가동보는 일측이 힌지에 의해 회전가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 취수로용 수위저하 방지 가동보.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 부유부재는

   물 위에 떠 있는 것으로, 원통형상의 길이재로서 내부에 공기 또는 스티로폼 등이 충진될 수 있도록 중공이 형성된 노출부유부재;

   상기 노출부유부재와 동일한 형상으로 이루어지되, 그 내부에 물이 충진된 것으로, 물 속에 위치되는 수중잠수부재;

   상기 노출부유부재와 수중잠수부재를 연결하는 연결수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 취수로용 수위저하 방지 가동보.
5. 삭제

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