KR101248940B1

KR101248940B1 - 용융로의 산소공급 장치

Info

Publication number: KR101248940B1
Application number: KR1020110094291A
Authority: KR
Inventors: 조현제; 김득만; 최석모; 김천우; 황태원
Original assignee: 한국수력원자력 주식회사
Priority date: 2011-09-19
Filing date: 2011-09-19
Publication date: 2013-04-01
Also published as: US8770118B2; EP2570725A3; JP2013064720A; US20130068420A1; EP2570725B1; KR20130030671A; JP5659184B2; EP2570725A2

Abstract

본 발명은 용융로의 산소공급 장치에 관한 것으로, 용융로의 산소 공급튜브를 이용하여 상기 용융로의 내부에 수용된 폐기물이 교반되는 용융로의 산소공급 장치에 있어서, 상기 용융로에 형성된 관통홀에 구비되되, 상기 산소 공급튜브에 장착되어 외부 공기가 진입되는 공랭튜브; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 용융로에 삽입되는 산소공급 장치의 외부에 구비된 공랭식을 이용하여 냉각시킴으로써, 산소공급 장치의 내구성으로 인해 장시간 동안 폐기물을 용융시킬 수 있다.
또한, 간소화된 구조로 인해 마모 및 파손에 따른 경제적인 피해를 최소화시킬 수 있는데 따른 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

용융로의 산소공급 장치{CRUCIBLE OF A OXYGEN SUPPLING APPARATUS}

본 발명은 용융로의 산소공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용융로에 삽입되는 산소공급 장치의 외부에 구비된 공랭식을 이용하여 냉각시킴으로써, 산소공급 장치의 내구성으로 인해 장시간 동안 폐기물을 용융시킬 수 있으며, 간소화된 구조로 인해 마모 및 파손에 따른 경제적인 피해를 최소화시킬 수 있는 용융로의 산소공급 장치에 관한 것이다.

원자력발전소는 운전 및 정비시 발생되는 방호복, PVC, 비닐시트 등의 폐기물과 폐 이온교환수지, 붕산폐액, 슬러리 및 건조물 등을 유도전류가열식 용융로에 동시에 투입하여 환경영향을 최소화할 수 있는 유리고화체를 만들어 낼 수 있을 뿐만 아니라 방사성폐기물 드럼 발생량을 감소시킬 수 있는 기술이 사용되고 있다.

일반적으로 용융로(Crucible) 산소공급 장치는 내부에 수용된 폐기물을 유리화(Vitrification)시키는데 사용되는 장치이다.

선행기술문헌들의 예로 대한민국등록특허공보 제10-0507893호의 “폐기물, 특히 방사성 폐기물의 소각과 유리화 방법 및 장치”, 대한민국등록특허공보 제10-0498881호의 “방사성폐기물의 소각.용융처리장치 및 공정”, 대한민국등록실용신안공보 제20-0294861호의 “방사성폐기물의 소각.용융처리장치” 등이 있다.

상기 선행기술문헌들은 산소를 용융로에 공급하기 위한 산소 공급장치가 구비되며, 이러한 산소 공급장치에는 과열을 방지하기 위해 수냉식이 이용된다.

그러나, 종래의 용융로의 산소공급 장치는 수냉식을 이용하여 냉각시킴으로 마모 및 부식 등의 파손으로 인해 누수가 발생되는 문제점이 있다.

또한, 파손으로 인해 교체에 따른 시간 및 비용이 증가되어 용융시키는 용융로의 신뢰성이 저하되는 문제점도 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 용융로에 삽입되는 산소공급 장치의 외부에 구비된 공랭식을 이용하여 냉각시킴으로써, 산소공급 장치의 내구성으로 인해 장시간 동안 폐기물을 용융시킬 수 있으며, 간소화된 구조로 인해 마모 및 파손에 따른 경제적인 피해를 최소화시킬 수 있는 용융로의 산소공급 장치에 관한 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 용융로의 산소 공급튜브를 이용하여 상기 용융로의 내부에 수용된 폐기물이 교반되는 용융로의 산소공급 장치에 있어서, 상기 용융로에 형성된 관통홀에 구비되되, 상기 산소 공급튜브에 장착되어 외부 공기가 진입되는 공랭튜브; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융로의 산소공급 장치에 의하여 달성된다.

여기서, 상기 용융로의 상부에 안착고정되되, 상기 공랭튜브의 외측에 구비되는 고정부재가 더 포함된 것이 바람직하다.

상기 산소 공급튜브는 공랭튜브와의 사이에 다수의 연결부를 이용하여 지지된 것이 바람직하다.

그리고, 상기 산소 공급튜브는 공랭튜브보다 길이방향으로 길게 형성된 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 용융로에 삽입되는 산소공급 장치의 외부에 구비된 공랭식을 이용하여 냉각시킴으로써, 산소공급 장치의 내구성으로 인해 장시간 동안 폐기물을 용융시킬 수 있다.

또한, 간소화된 구조로 인해 마모 및 파손에 따른 경제적인 피해를 최소화시킬 수 있는데 따른 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 용융로의 산소공급 장치의 일부분을 단면한 상태를 나타내는 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 공랭튜브와 산소 공급튜브 사이에 구비되는 연결부를 나타내는 평면도.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 용융로의 산소공급 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 용융로의 내부에 산소공급 장치가 삽입되는 것이며, 도 2에 도시된 바와 같이, 공랭튜브와 산소 공급튜브의 사이에 연결부가 구비되는 것입니다.

용융로의 산소공급 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 용융로(100), 산소 공급튜브(200) 및 공랭튜브(300)를 포함한다.

용융로(100)는 원통형 형상으로 이루어져 내부에 방사성 및 비방사성 등의 폐기물이 수용된다.

구체적으로 살펴보면, 용융로(100)는 용융시키기 위한 폐기물을 수용하는 용기와 수용된 폐기물을 밀폐시키기 위한 덮개로 이루어진다.

용융로(100)는 산소 공급튜브(200)가 구비되어 산소 공급튜브(200)에서 공급되는 산소로 인해 융융로(100)의 내부에 수용된 폐기물의 연소를 촉진시키거나, 또는 융융로(100)의 내부에 수용된 폐기물에 버블(Bubble)을 발생시켜 균질하게 용융시킨다.

산소 공급튜브(200)는 용융로(100)에 형성된 관통홀(110)에 관통하여 용융로(100)의 내부에 삽입되되, 산소 공급튜브(200)의 직경이 관통홀(110)보다 작게 형성된다.

구체적으로 살펴보면, 산소 공급튜브(200)는 아래에서 설명하게 되는 공랭튜브(300)보다 길이방향으로 길게 형성되는 것으로, 산소 공급튜브(200)의 일부분이 공랭튜브(300)의 상부를 지나 외부로 노출되며, 동시에 용융로(100)의 내부에 삽입된 산소 공급튜브(200)의 다른 일부분이 공랭튜브(300)의 하부를 지난다.

산소 공급튜브(200)는 양측이 개방된 파이프 형상으로 이루어지며, 스테인리스강이 이용될 수 있다.

이에 따라 산소 공급튜브(200)로 인해 용융로(100)에 수용된 폐기물을 교반하여 처리용량을 높인다.

공랭튜브(300)는 용융로(100)에 형성된 관통홀(110)에 구비되되, 산소 공급튜브(200)에 장착되어 외부 공기가 진입된다.

구체적으로 살펴보면, 공랭튜브(300)는 산소 공급튜브(200)보다 직경이 크게 형성되는 것으로, 공랭튜브(300)의 내부에 산소 공급튜브(200) 일부분이 삽입된다.

공랭튜브(300)는 산소 공급튜브(200)가 내부에 삽입되되, 다수로 이루어진 연결부(500)를 이용하여 산소 공급튜브(200)와 공랭튜브(300)가 연결된다.

공랭튜브(300)는 상부가 개방되고, 하부는 마감부(310)로 인해 막히는 것으로 형성되어 개방된 상부를 통해 외부의 공기가 진입된다.

산소 공급튜브(200)는 공랭튜브(300)에 유입된 공기가 순환되어 용융로(100)에 삽입된 산소 공급튜브(200)를 냉각시킨다.

이에 따라 공랭튜브(300)로 인해 고온의 극한 환경에서 산소 공급튜브(200)가 내구성을 유지할 수 있다.

고정부재(400)는 용융로(100)의 상부에 안착고정되되, 공랭튜브(300)의 외측에 구비된다.

고정부재(400)는 상부고정부재(410)와 하부고정부재(420)로 이루어진 것으로, 공랭튜브(300)의 외측 둘레에 둘러싸이도록 구비된다.

하부고정부재(420)는 용융로(100)의 상부에 안착되며, 안착된 하부고정부재(420)를 용접으로 용융로(100)에 고정시킨다.

상부고정부재(410)는 하부고정부재(420)의 상부에 안착된 상태에서 별도의 고정볼트(B)를 회전시켜 하부고정부재(420)에 단단하게 고정시킨다.

상부고정부재(420)는 안착되는 하부고정부재(410)와의 사이에 오링(Ｏ)이 개재되어 용융로(100) 내의 기밀을 유지시킨다.

이에 따라 고정부재(400)로 인해 공랭튜브(300)가 단단하게 고정된다.

산소 공급튜브(200)는 공랭튜브(300)와의 사이에 다수의 연결부(500)를 이용하여 지지된다.

연결부(500)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 공랭튜브(300)의 내부에 삽입되는 산소 공급튜브(200)와 공랭튜브(300)간에 상호 이격되어 일정한 간격을 유지한다.

연결부(500)는 원통형 형상 또는 면적을 갖는 넓은 판 형상으로 이루어져 공랭튜브(300)의 내측과 산소 공급튜브(200)의 외측에 고정된다.

이에 따라 연결부(500)로 인해 산소 공급튜브(200)와 공랭튜브(300)간에 간격을 유지하게 되어 공랭튜브(300)로부터의 냉각이 효율적으로 이루어진다.

이러한 구성을 가지는 본 발명에 따른 용융로의 산소공급 장치의 사용상태 및 작동상태에 관하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 유리화시키기 위한 폐기물이 수용된 용융로(100), 산소 공급튜브(200) 및 공랭튜브(300)는 표준화되어 미리 공장에서 모듈화한 것으로 현장에서의 작업효율을 향상시킬 수 있다.

폐기물이 수용된 용융로(100)는 공랭튜브(300)가 용융로(100)에 형성된 관통홀(110)에 구비함과 동시에 공랭튜브(300)의 내부에 산소 공급튜브(200)를 모듈화한 상태인 것이다.

고정부재(400)는 용융로(100)의 상부에 안착시키되, 공랭튜브(300)의 외측 둘레에 둘러싸이도록 한다.

고정부재(400)는 용융로(100)의 안착된 상태에서 별도의 고정볼트(B)를 이용하여 용융로(100)에 단단하게 고정된다.

위와 같이 결합이 완료된 용융로(100)의 내부에 산소를 공급함으로 폐기물이 원활히 용융된다.

이에, 본 발명에 따르면, 용융로에 삽입되는 산소공급 장치의 외부에 구비된 공랭식을 이용하여 냉각시킴으로써, 산소공급 장치의 내구성으로 인해 장시간 동안 폐기물을 용융시킬 수 있다.

100 : 용융로 110 : 관통홀
200 : 산소 공급튜브 300 : 공랭튜브
310 : 마감부 400 : 고정부재
410 : 상부고정부재 420 : 하부고정부재
500 : 연결부 B : 고정볼트
Ｏ : 오링

Claims

용융로 상부에 관통하여 마련되어 용융로 내부에 산소를 공급하기 위한 산소 공급 공급튜브를 갖는 용융로의 산소공급 장치에 있어서,
상기 산소 공급튜브가 내삽되어 다수의 연결부에 의해 상기 산소 공급튜브를 고정 지지하며 상기 용융로 상부에 고정부재에 의해 고정되되, 상단부는 상기 용융로의 바깥에 위치하여 개방되고 하단부는 상기 용융로 내측에 위치하여 상기 산소 공급튜브와 마감부에 의해 밀폐되는 공랭튜브를 포함하여,
상기 공랭튜브의 상단 개구부를 통하여 용융로 바깥의 외기는 상기 산소 공급튜브와 공랭튜브 사이와 통기되어 상기 산소 공급튜브에 대한 공랭이 이루어지는 것을 특징으로 하는 용융로의 산소공급 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 고정부재는,
상기 공랭튜브 외주면에 용접 고정되는 상부고정부재와;
상기 용융로 외측 상부면에 용접 고정되어 상기 상부고정부재와 볼트에 의해 조립되는 하부고정부재;를 포함하는 용융로의 산소공급 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 산소 공급튜브는 상기 공랭튜브보다 길이방향으로 길게 형성된 것을 특징으로 하는 용융로의 산소공급 장치.