KR101443042B1 - Passive hydrogen remove imitate device for loss of heat of filtration test chamber - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 원자로 냉각제 상실 사고 시험에 이용되는 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원자로 냉각제 상실 사고 상황에서 로카테스트 챔버에 설치되는 수소제거촉매의 수소의 제거율을 모사하기 위한 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a passive hydrogen desorption simulator for a LOCA test chamber used for a reactor coolant loss accident test, and more particularly, to a hydrogen desorption simulator for simulating the hydrogen removal rate of a hydrogen desorption catalyst installed in a LOCA test chamber in a reactor coolant loss accident situation To a passive hydrogen desorption simulator of a rocker test chamber.
원자력발전소의 설계기준이 되는 사고는 원자로냉각재 상실사고(이하 LOCA: Loss Of Coolant Accident) 및 지진사고로 분류된다. 특히, LOCA 사고는 원자로를 포함하고 있는 1차 계통의 냉각수 유출 사고로서, 핵연료에 대한 냉각기능을 상실하게 되어 원자로 내부온도가 급격히 상승하게 된다. 이때, 원자로를 구성하고 있는 금속들은 주위의 수증기(물)와 반응하여 여러 가지 독성가스를 방출하게 된다. 그 중에서 수증기와 Zr의 반응으로 다량의 수소가 발생하는데 이들이 원자로를 보호하는 격납 용기 내부에 축적될 경우 작은 점화원에도 폭발에 이를 수 있다.
Accidents that are the design criteria for nuclear power plants are classified as Loss of Coolant Accident (LOCA) and earthquake accidents. In particular, the LOCA accident is a cooling water leakage accident involving a reactor in the primary system, and the cooling function for the fuel is lost, and the internal temperature of the reactor suddenly rises. At this time, the metals constituting the reactor react with the surrounding water vapor (water) to release various toxic gases. Among them, a large amount of hydrogen is generated by the reaction of water vapor and Zr. If they accumulate inside the containment vessel protecting the reactor, it may cause explosion even in small ignition sources.
LOCA 발생시 위험을 예측하고 예방하기 위해 수소발생 메커니즘과 이를 제어할 수 있는 많은 연구가 수행되었다. 즉, Royl 등은 원자력발전소 격납 용기 내부에서 LOCA 발생시 발생하는 수소의 흐름 및 농도를 수치적으로 해석했으며, 그 해석결과, 원자로 주변 영역에서 수소의 농도는 11vol%이상을 나타내며, 온도도 750K이상을 보였다. 이는 수소가 폭발할 수 있는 조건이다.In order to predict and prevent the risk of LOCA occurrence, many researches have been carried out to control hydrogen generation mechanism and its mechanism. That is, Royl et al. Numerically analyzed the hydrogen flow and concentration occurring in the LOCA inside the nuclear power plant containment vessel. As a result, the hydrogen concentration in the vicinity of the reactor was more than 11 vol% and the temperature was more than 750 K It looked. This is the condition under which hydrogen can explode.
다시 말하면, LOCA가 발생하면 수소가 생성되며 낮은 밀도를 갖는 수소는 원자력발전소 격납 용기 상부에 축적되어 농도가 증가하고 발화점 이상의 온도에 노출되면 폭발하여 격납 용기의 붕괴를 초래할 뿐만 아니라, 최악의 경우 방사능 유출의 치명적인 문제를 야기하게 된다. 이러한 위험을 방지하기 위해 원자력발전소 격납 용기 내부에 수소를 제거할 수 있는 장치가 필수적이다.In other words, when LOCA occurs, hydrogen is generated and low-density hydrogen accumulates in the upper part of the nuclear power plant containment vessel to increase its concentration. When exposed to the temperature above the ignition point, it explodes and causes collapse of the containment vessel. Causing a fatal problem of spillage. To prevent this danger, a device capable of removing hydrogen is necessary inside the nuclear power plant containment vessel.
현재 수소를 제거하기 위해 격납 용기 내부에서 사용되고 있는 장치는 크게 2가지로 나눌 수 있다. 첫 번째는 점화기(Igniter)로, 공기 중에 수소의 농도가 증가하면 수소-공기 혼합가스를 일정량을 모아 강제로 점화시켜 연소시킨 후 방출시키는 시스템이다.Currently, there are two types of devices used in the containment vessel to remove hydrogen. The first is an igniter (Igniter). When the concentration of hydrogen in the air increases, a certain amount of hydrogen-air mixture gas is ignited forcibly and burned.
두 번째 방식은 피동형 자동촉매 재결합기(Passive Autocatalytic Recombiner, PAR)시스템으로 원자력발전소 격납 용기의 규모에 따라 20~40대 정도의 장치를 설치하여 수소촉매 연소를 기반으로 수소를 제거하는 장치이다. 대부분의 원자력발전소에서 두 가지 방식의 수소제거장치를 모두 사용하며, 점화기는 수소의 발생량이 많고 농도가 높은 영역에서 사용되며 PAR는 상대적으로 10vol%의 낮은 농도의 수소를 제거하기 위해 설치한다.The second type is a passive autocatalytic recombiner (PAR) system that removes hydrogen on the basis of hydrogen catalytic combustion by installing about 20 to 40 units depending on the size of the nuclear power plant containment vessel. In most nuclear power plants, both types of hydrogen removal equipment are used, and the igniter is used in high-concentration and high-concentration areas, and PAR is installed in order to remove hydrogen at a relatively low concentration of 10 vol%.
이러한 PAR 방식은 AREVA, NUKEM 등 외국 회사의 백금 촉매를 이용한 제품으로서, 다수의 백금판을 배열하여 구성된다. 따라서 PAR 방식을 사용하기 위해서는, 장치 비용이 상승할 뿐만 아니라, 촉매반응면적이 좁아서 수소 제거율이 낮게 되어 대형화 또는 다수화가 요구되는 문제가 있고, 중대 사고시 수소 농도가 8% 이상 높은 구역에서는 백금판의 끝단이 점화기 역할을 하게 되어 오히려 수소의 폭발을 유발하게 되는 위험을 내포하고 있다.This PAR method is a product using a platinum catalyst of a foreign company such as AREVA, NUKEM, and is composed of a plurality of platinum plates arranged. Therefore, in order to use the PAR system, there is a problem that not only the cost of the apparatus is increased but also the hydrogen removal rate is low due to the small catalytic reaction area, The end of which serves as an igniter rather than a hydrogen explosion.
따라서 알루미나 허니컴에 탄소나노튜브 및 백금을 코팅하거나 니켈 폼에 알루미나를 코팅한 후 탄소나노튜브 및 백금을 코팅하여 수소를 제거하는 촉매체로 사용하는 기술이 개발된 바 있다.Accordingly, a technique has been developed in which carbon nanotubes and platinum are coated on alumina honeycomb, or alumina is coated on a nickel foam, and carbon nanotubes and platinum are coated on the catalyst to remove hydrogen.
그런데 피동형 자동촉매 재결합기(PAR)에서는, 자연적인 대류를 이용하여 공기중에 포함된 수소를 제거하므로, PAR이 대규모로 설치되지 않는 이상 생성된 수소가스 중 일부만이 PAR을 통과하면서 촉매반응에 의해 제거된다. 따라서 도 8에 도시된 바와 같은 종래의 PAR을 설치하면, 원자로가 가동되는 상황에서 수소가스의 농도가 급격히 증가하지는 않지만, 수소가스의 농도를 현저히 감소시키기도 어려웠다.However, in the passive type automatic catalytic recombiner (PAR), since natural convection is used to remove hydrogen contained in the air, only a part of generated hydrogen gas passes through PAR and is removed by catalytic reaction do. Therefore, when the conventional PAR as shown in FIG. 8 is installed, the concentration of the hydrogen gas does not increase rapidly in a situation where the reactor is operated, but it is also difficult to significantly reduce the concentration of the hydrogen gas.
또한, PAR에서는 촉매반응에 의해 수소와 산소가 반응하여 수증기를 생성한다. 이러한 수증기는 격납 용기 상부에서 응축되어 물방울을 생성하고 그 물방울은 자유낙하하게 된다.In PAR, hydrogen and oxygen react with each other by catalytic reaction to generate water vapor. Such water vapor condenses at the top of the containment vessel to produce water droplets that fall freely.
이때 물방울이 PAR 내로 유입되어 촉매체를 적시게 될 뿐만 아니라, 촉매체의 표면을 타고 흘러내려 촉매체와 수소의 접촉면적을 감소시키고 촉매체의 온도를 떨어트려 촉매체의 반응을 감소시키는 역할을 한다. 따라서 격납 용기 내에 설치되는 PAR이 제기능을 원활히 수행하기 위해서는 PAR 내로의 물의 유입을 차단하기 위한 구성이 요구된다.At this time, water droplets flow into the PAR to wet the catalyst body, flow down on the surface of the catalyst body, reduce the contact area between the catalyst body and hydrogen, decrease the temperature of the catalyst body, and reduce the reaction of the catalyst body do. Therefore, in order to smoothly perform the function of the PAR installed in the containment vessel, a configuration for blocking the inflow of water into the PAR is required.
이러한 PAR의 성능을 시험하기 위한 장치로서, 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치는 로카상태에서 수소제거촉매의 표면이 이물질(Ex-물)에 의해 오손된 상태에서 수소제거촉매의 수소 제거율이 기준치 이상 또는 이차로 작동하는 것을 확인하기 위한 장치이다.As a device for testing the performance of such a PAR, the passive type hydrogen desorption simulator of the LOCA test chamber is designed such that the hydrogen removal rate of the hydrogen desorption catalyst is lower than the standard value It is a device for confirming that it operates abnormally or secondarily.
그러나 종래 기술은 수소와 수소제거촉매의 반응에 의해 발생하는 반응열을 이용하여 로카테스트 챔버의 내부에 수용된 유체를 유동시킴으로써, 로카테스트 챔버의 내부에 수소를 포화 수용한 상태에서 수소와 수소제거촉매의 반응이 일어나면 폭발이 일어나는 문제점이 있다.However, in the prior art, the fluid contained in the LOCA test chamber is flowed by using the heat of reaction generated by the reaction between the hydrogen and the hydrogen removing catalyst, so that the hydrogen and the hydrogen removing catalyst There is a problem that explosion occurs when the reaction occurs.
따라서 상술한 문제점을 해결하기 위한 다양한 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, it is necessary to develop a passive hydrogen desorption simulation apparatus for various LOCA test chambers to solve the above-mentioned problems.
한편, 이와 관련된 기술로서, 한국등록실용신안 제0464123호의 피동형 자동촉매 재결합기가 제시한 바 있다.
As a related art, a passive type automatic catalyst reassembler of Korean Utility Model No. 0464123 has been proposed.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 로카테스트 챔버의 내부에 수소를 포화 수용한 상태에서도 로카테스트 챔버의 내부에 수용된 수소와 수소제거촉매의 반응에 의해 폭발이 일어나는 것을 방지할 수 있는 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치를 제공하기 위한 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a hydrogen gas- So that it is possible to prevent the hydrogen gas from leaking out.
본 발명에 따른 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치는 일면에 고온의 증기가 유입되는 증기유입부가 형성되어 내부온도가 급속히 변화되며, 타면에 고온의 증기가 유출되는 증기유출부가 형성되며, 내부에 수소반응부가 형성되는 로카테스트 챔버; 상기 수소반응부로 수소가 공급되도록 상기 로카테스트 챔버의 내부로 수소를 공급하는 수소공급기; 상기 수소반응부에 설치되며, 상기 수소반응부로 공급된 수소를 제거하며 상기 수소와의 반응에 의한 반응열이 발생하는 수소제거촉매; 및 상기 로카테스트 챔버의 내부에 수용된 유체를 유동시키기 위하여 상기 로카테스트 챔버의 내부에 설치되어 열을 공급하는 히터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The passive hydrogen desorption modeling apparatus of the rocker test chamber according to the present invention is characterized in that a steam inlet portion into which hot steam is introduced into one surface of the rocker test chamber is formed so that the inner temperature rapidly changes and a steam outlet portion through which hot steam flows out from the other surface is formed, A locator test chamber in which a hydrogen reaction part is formed; A hydrogen supplier for supplying hydrogen to the inside of the rocker test chamber so that hydrogen is supplied to the hydrogen reaction unit; A hydrogen elimination catalyst installed in the hydrogen reaction unit, for removing hydrogen supplied to the hydrogen reaction unit and generating reaction heat by reaction with the hydrogen; And a heater installed inside the rocker test chamber to supply heat to flow the fluid accommodated in the rocker test chamber.
또한, 상기 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치는 상기 로카테스트 챔버와 수소공급기 사이에 설치되며, 상기 수소공급기에서 공급된 수소를 베르누이 원리에 의해 흡입하여 상기 로카테스트 챔버로 배출하는 이젝터; 및 상기 이젝터에 베르누이 원리에 의한 흡입력이 발생되도록 상기 이젝터로 고압의 작동유체를 공급하는 고압기체공급기;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The passive hydrogen desorption simulator of the LOCA test chamber may further include an ejector installed between the LOCA test chamber and the hydrogen supplier and sucking the hydrogen supplied from the hydrogen supplier by the Bernoulli principle and discharging the hydrogen to the LOCA test chamber. And a high-pressure gas feeder for supplying a high-pressure working fluid to the ejector so as to generate a suction force by the Bernoulli principle on the ejector.
또한, 상기 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치는 상기 수소와 수소제거촉매의 반응이 감지되도록 상기 수소제거촉매의 표면에 설치되어 상기 수소와 수소제거촉매의 반응에 의한 반응열을 감지하는 반응열감지센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The passive hydrogen desorption simulator of the LOCA test chamber may further include a reaction heat sensor installed on the surface of the hydrogen desorption catalyst to sense the reaction between the hydrogen and the hydrogen desorption catalyst, ; ≪ / RTI >
또한, 상기 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치는 상기 로카테스트 챔버가 보온되도록 상기 로카테스트 챔버의 외면을 둘러싸는 보온체; 및 상기 고온의 증기가 상기 로카테스트 챔버에 직접 접촉되어 열손실이 일어나는 것이 방지되도록 상기 로카테스트 챔버의 내면을 둘러싸는 열차폐체;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the passive hydrogen desorption simulator of the LOCA test chamber includes a thermostat surrounding the outer surface of the LOCA test chamber so that the LOCA test chamber is kept warm; And a heat shield surrounding the inner surface of the rocker test chamber such that the hot steam directly contacts the rocker test chamber to prevent heat loss from occurring.
또한, 상기 보온체는 상변화물질로 이루어지는 제1보온부재와, 상기 보온부재를 둘러싸며 단열재로 이루어지는 제2보온부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the thermosensitive body includes a first thermostat member made of a phase change material and a second thermostat member surrounding the thermostat member and made of a heat insulating material.
또한, 상기 열차폐체는 내부에 진공공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.
Further, the heat shield is characterized in that a vacuum space is formed therein.
이에 따라, 본 발명에 따른 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치는 일면에 고온의 증기가 유입되는 증기유입부가 형성되어 내부온도가 급속히 변화되며, 타면에 고온의 증기가 유출되는 증기유출부가 형성되며, 내부에 수소반응부가 형성되는 로카테스트 챔버; 상기 수소반응부로 수소가 공급되도록 상기 로카테스트 챔버의 내부로 수소를 공급하는 수소공급기; 상기 수소반응부에 설치되며, 상기 수소반응부로 공급된 수소를 제거하며 상기 수소와의 반응에 의한 반응열이 발생하는 수소제거촉매; 및 상기 로카테스트 챔버의 내부에 수용된 유체를 유동시키기 위하여 상기 로카테스트 챔버의 내부에 설치되어 열을 공급하는 히터;를 포함하여 구성됨으로써, 로카테스트 챔버의 내부에 수용된 유체가 히터에서 공급하는 열에 의해 유동되어 로카테스트 챔버의 내부에 수소를 포화 수용한 상태에서도 로카테스트 챔버의 내부에 수용된 수소와 수소제거촉매의 반응에 의해 폭발이 일어나는 것을 방지할 수 있다.
Accordingly, the passive hydrogen desorption modeling apparatus according to the present invention has a steam inlet portion into which a hot steam is introduced at one surface, a steam outlet portion through which the internal temperature rapidly changes, and a high temperature steam flows out from the other surface A locator test chamber in which a hydrogen reaction part is formed; A hydrogen supplier for supplying hydrogen to the inside of the rocker test chamber so that hydrogen is supplied to the hydrogen reaction unit; A hydrogen elimination catalyst installed in the hydrogen reaction unit, for removing hydrogen supplied to the hydrogen reaction unit and generating reaction heat by reaction with the hydrogen; And a heater installed inside the rocker test chamber to supply heat to flow the fluid accommodated in the rocker test chamber, whereby the fluid contained in the rocker test chamber is supplied to the inside of the rocker test chamber by heat The explosion can be prevented from occurring due to the reaction between the hydrogen and the hydrogen removing catalyst housed in the LOCA test chamber even when the hydrogen is saturated and accommodated in the LOCA test chamber.
도 1은 본 발명에 따른 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치의 개략도
도 2는 본 발명에 따른 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치의 실시예 1의 개략도
도 3은 본 발명에 따른 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치의 실시예 2의 개략도
도 4는 본 발명에 따른 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치의 실시예 3의 개략도
도 5는 본 발명에 따른 보온체의 실시예의 개략도
도 6은 본 발명에 따른 열차폐체의 실시예의 개략도1 is a schematic view of a passive hydrogen desorption simulator of a rocker test chamber according to the present invention;
2 is a schematic diagram of
3 is a schematic view of a second embodiment of a passive hydrogen desorption simulator of a rocker test chamber according to the present invention;
4 is a schematic view of a third embodiment of a passive hydrogen desorption simulator of a rocker test chamber according to the present invention;
5 is a schematic view of an embodiment of a thermosensitive body according to the present invention
Figure 6 is a schematic view of an embodiment of a heat shield according to the present invention
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the technical concept of the present invention, are incorporated in and constitute a part of the specification, and are not intended to limit the scope of the present invention.
본 발명은 원자로 냉각제 상실 사고 시험에 이용되는 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원자로 냉각제 상실 사고 상황에서 로카테스트 챔버에 설치되는 수소제거촉매의 수소의 제거율을 모사하기 위한 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a passive hydrogen desorption simulator for a LOCA test chamber used for a reactor coolant loss accident test, and more particularly, to a hydrogen desorption simulator for simulating the hydrogen removal rate of a hydrogen desorption catalyst installed in a LOCA test chamber in a reactor coolant loss accident situation To a passive hydrogen desorption simulator of a rocker test chamber.
본 발명의 방향표시에 있어서, 도면의 상측을 상측, 도면의 하측을 하측으로 정의하기로 한다.
In the direction display of the present invention, the upper side of the drawing is defined as the upper side, and the lower side of the drawing is defined as the lower side.
도 1은 본 발명에 따른 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치의 개략도이다. 이 때, 도 1에는 수소공급기(200)에서 공급되는 수소의 유동경로가 화살표로 도시되어 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic diagram of a passive hydrogen desorption simulator of a rocker test chamber according to the present invention; 1, the flow path of hydrogen supplied from the
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치(1000)는 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치(1000)는 로카테스트 챔버(100), 수소공급기(200), 수소제거촉매(300), 히터(400)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the passive
상기 로카테스트 챔버(100)는 냉각재 상실 사고, 즉 로카테스트를 모사하기 위한 챔버로서, 일면 및 타면에 각각 증기유입부(미도시) 및 증기유출부(미도시)가 형성된다.The
상기 증기유입부는 고온의 증기가 저장되는 증기저장부(미도시)와 연통되어 상기 로카테스트 챔버(100)의 내부로 고온의 증기가 유입된다.The steam inlet communicates with a steam storage (not shown) where high-temperature steam is stored, and high-temperature steam flows into the inside of the
한편, 상기 증기유입부는 예열된 화학물질이 저장되는 화학물질저장부(미도시)와 연통되어 상기 로카테스트 챔버(100)의 내부로 예열된 화학물질이 유입될 수 있다.Meanwhile, the steam inlet communicates with a chemical storage unit (not shown) where the preheated chemical is stored, and the preheated chemical may be introduced into the inside of the
상기 증기유출부는 외부와 연통되어 상기 로카테스트 챔버(100)의 내부로 유입된 고온의 증기가 외부로 유출된다.The steam outlet communicates with the outside, and high-temperature steam introduced into the inside of the
또한, 상기 수소공급기(200)는 내부에 소정 영역으로 구획된 수소반응부(110)가 형성된다.In addition, the
상기 수소반응부(110)는 다수의 기공이 형성된 철망구조로 구성될 수 있다.The
상기 수소공급기(200)는 상기 수소반응부(110)로 수소가 공급되도록 상기 로카테스트 챔버(100)와 연통되어 상기 로카테스트 챔버(100)의 내부로 수소를 공급한다.The
이 때, 상기 수소공급기(200)는 상기 로카테스트 챔버(100)의 내부압력보다 높은 압력을 가진 수소를 공급하는 것이 바람직하다.At this time, the
상기 수소제거촉매(300)는 상기 수소반응부(110)에 설치되며, 상기 수소반응부(110)로 공급된 수소를 제거하며 상기 수소와의 반응에 의한 반응열이 발생한다.The
상기 수소제거촉매(300)는 알루미늄 재질의 허니컴에 탄소나노튜브와 백금을 코팅한 것으로 이루어질 수 있다.The
그러나 상기 수소제거촉매(300)는 수소가스와 반응하여 수소를 제거할 수 있는 구성이라면 좀 더 다양하게 적용이 가능하다.However, if the
상기 히터(400)는 상기 로카테스트 챔버(100)의 내부에 수용된 유체를 유동시키기 위하여 상기 로카테스트 챔버(100)의 내부에 설치되어 열을 공급한다.The
이 때, 상기 히터(400)는 상기 수소반응부(110) 주변에 위치하는 유체의 유동속도가 좀 더 증가되도록 상기 수소반응부(110)의 주변에 설치되는 것이 바람직하다.At this time, the
이에 따라, 본 발명에 따른 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치(1000)는 일면에 고온의 증기가 유입되는 증기유입부가 형성되어 내부온도가 급속히 변화되며, 타면에 고온의 증기가 유출되는 증기유출부가 형성되며, 내부에 수소반응부(110)가 형성되는 로카테스트 챔버(100); 상기 수소반응부(110)로 수소가 공급되도록 상기 로카테스트 챔버(100)의 내부로 수소를 공급하는 수소공급기(200); 상기 수소반응부(110)에 설치되며, 상기 수소반응부(110)로 공급된 수소를 제거하며 상기 수소와의 반응에 의한 반응열이 발생하는 수소제거촉매(300); 및 상기 로카테스트 챔버(100)의 내부에 수용된 유체를 유동시키기 위하여 상기 로카테스트 챔버(100)의 내부에 설치되어 열을 공급하는 히터(400);를 포함하여 구성됨으로써, 로카테스트 챔버(100)의 내부에 수용된 유체가 히터(400)에서 공급하는 열에 의해 유동되어 로카테스트 챔버(100)의 내부에 수소를 포화 수용한 상태에서도 로카테스트 챔버(100)의 내부에 수용된 수소와 수소제거촉매(300)의 반응에 의해 폭발이 일어나는 것을 방지할 수 있다.
Accordingly, in the passive hydrogen
이하, 본 발명에 따른 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치(1000)의 다양한 실시예에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, various embodiments of the passive
<로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치-실시예 1><Passive hydrogen desorption simulator of LOCA test chamber - Example 1>
도 2는 본 발명에 따른 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치의 실시예 1의 개략도이다.2 is a schematic view of
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치(1000)의 실시예 1은 상기 수소공급기(200)에서 공급된 수소를 상기 로카테스트 챔버(100)의 내부로 좀 더 용이하게 공급하기 위한 구성으로서, 이젝터(500) 및 고압기체공급기(600)를 더 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 2, the first embodiment of the passive hydrogen
상기 이젝터(500)는 상기 로카테스트 챔버(100)와 수소공급기(200) 사이에 설치되며, 상기 수소공급기(200)에서 공급된 수소를 베르누이 원리에 의해 흡입하여 상기 로카테스트 챔버(100)로 배출한다.The
상기 고압기체공급기(600)는 상기 이젝터(500)에 베르누이 원리에 의한 흡입력이 발생되도록 상기 이젝터(500)로 고압의 작동유체를 공급한다.The high-pressure
이 때, 상기 작동유체는 상기 증기유입부로 공급되는 고온의 증기보다 압력이 높은 증기일 수 있다.At this time, the working fluid may be steam having higher pressure than the high-temperature steam supplied to the steam inlet.
이에 따라, 본 발명에 따른 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치(1000)의 실시예 1은 상기 수소공급기(200)에서 공급된 수소의 압력이 상기 로카테스트 챔버(100)의 내부압력보다 낮은 경우에도 상기 이젝터(500)와 고압기체공급기(600)를 이용하여 상기 수소공급기(200)에서 공급된 수소를 상기 로카테스트 챔버(100)의 내부로 좀 더 용이하게 공급할 수 있는 장점이 있다.
Accordingly, in the first embodiment of the passive hydrogen
<로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치-실시예 2>≪ LOCA Test Chamber Passive Hydrogen Removal Simulator - Example 2 >
도 3은 본 발명에 따른 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치의 실시예 2의 개략도이다,3 is a schematic view of a second embodiment of a passive hydrogen desorption simulator of a rocker test chamber according to the present invention,
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치(1000)의 실시예 2는 상기 수소반응부(110)에서 상기 수소와 수소제거촉매(300)의 반응을 감지하기 위한 구성으로서, 반응열감지센서(700)를 더 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 3, the second embodiment of the passive hydrogen
상기 반응열감지센서(700)는 상기 수소제거촉매(300)의 표면에 설치되어 상기 수소와 수소제거촉매(300)의 반응에 의해 발생하는 반응열을 감지한다.The reaction
이 때, 상기 반응열감지센서(700)는 온도를 측정하는 온도센서로 구성될 수 있다.
At this time, the reaction
<로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치-실시예 3>≪ Lacta Test Chamber Passive Hydrogen Removal Simulator - Example 3 >
도 4는 본 발명에 따른 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치의 실시예 3의 개략도, 도 5는 본 발명에 따른 보온체의 실시예의 개략도, 도 6은 본 발명에 따른 열차폐체의 실시예의 개략도이다.Fig. 4 is a schematic view of a third embodiment of a passive hydrogen desorption simulator of a rocker test chamber according to the present invention, Fig. 5 is a schematic diagram of an embodiment of a thermostat according to the invention, Fig. 6 is a schematic diagram of an embodiment of a heat shield according to the invention to be.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치(1000)의 실시예 3은 상기 로카테스트 챔버(100)의 내부를 최대한 보온하기 위한 구성으로서, 보온체(800) 및 열차폐체(900)를 더 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 4, the third embodiment of the passive hydrogen
상기 보온체(800)는 상기 로카테스트 챔버(100)가 보온되도록 상기 로카테스트 챔버(100)의 외면을 둘러싼다.The
상기 보온체(800)는 내열성의 보온재질로 형성되며, 상기 로카테스트 챔버(100)의 내부 열이 외부로 전달되는 것을 방지하는 역할을 한다.The
이 때, 상기 보온체(800)는 상기 로카테스트 챔버(100)의 외면에 접착될 수 있고, 상기 로카테스트 챔버(100)의 외면에 용접될 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.At this time, the
상기 열차폐체(900)는 상기 로카테스트 챔버(100)의 내부로 유입된 고온의 증기가 상기 로카테스트 챔버(100)의 내면에 직접 접촉되어 열손실이 일어나는 것이 방지되도록 상기 로카테스트 챔버(100)의 내면을 둘러싼다.The
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 보온체(800)는 제1보온부재(810), 제2보온부재(820)를 포함하여 구성될 수 있다.5, the
상기 제1보온부재(810)는 상기 보온체(800)의 내부에 덩어리 형태로 구비되는 구성으로, 상변화물질로 이루어진다.The
여기에서 상변화물질이란, 온도에 따라, 액체상태에서 고체상태로, 고체상태에서 액체상태로 변화면서, 열을 저장(잠열)하거나 방출(방열)하는 자동 온도 조절 기능성 물질을 말한다.Here, the phase change material refers to a thermostable functional material that stores (latent heat) or releases (dissipates) heat while changing from a liquid state to a solid state and from a solid state to a liquid state depending on the temperature.
또한, 상변화물질은 n-paraffin, poly ethylene glycol, Na2S04 10H20, Na2HP04 12H20, Zn(NO3)2 6H2O, Na2S3O3 5H20, NaCH3COO3H2O 중 선택되는 적어도 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있으며, 이 중 잠열이 제일 높은 Na2HP04 12H20로 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the phase change material may be selected from the group consisting of n-paraffin, poly ethylene glycol, Na 2 SO 4 10H 2 O, Na 2 HPO 4 12H 2 O, Zn (NO 3 ) 2 6H 2 O, Na 2 S 3 O 3 5H 2 O, And NaCH 3 COO 3 H 2 O. Among them, Na 2 HPO 4 12H 2 O, which has the highest latent heat, is preferable.
상기 제2보온부재(820)는 상기 제1보온부재(810)를 둘러싸는 구성으로, 단열재 재질로 이루어진다.The second insulating
이에 따라, 상기 보온체(800)는 내부에 상변화물질이 구비됨으로써, 상기 로카테스트 챔버(100)의 내부 온도 변화를 최대한 저지할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, since the
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 열차폐체(900)는 내부에 진공공간(901)이 형성될 수 있다.As shown in FIG. 6, the
상기 진공공간(901)은 상기 로카테스트 챔버(100)의 내부로 유입된 고온의 증기의 열이 로카테스트 챔버(100)의 내면을 둘러싸는 열차폐체(900)에 의해 외부로 전달되는 것도 방지하는 역할을 한다.The
이에 따라, 상기 열차폐체(900)는 로카테스트 챔버(100)의 내부로 유입된 고온의 증기의 열 손실을 더욱 방지할 수 있는 효과가 있다.
Accordingly, the
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
1000 : 본 발명에 따른 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치
100 : 로카테스트 챔버
110 : 수소반응부
200 : 수소공급기
300 : 수소제거촉매
400 : 히터
500 : 이젝터
600 : 고압기체공급기
700 : 반응열감지센서
800 : 보온체
810 : 제1보온부재 820 : 제2보온부재
900 : 열차폐체
901 : 진공공간1000: Passive hydrogen depletion simulator of the rocker test chamber according to the present invention
100: Locator test chamber
110: hydrogen reaction part
200: hydrogen supplier
300: Hydrogen removal catalyst
400: heater
500: Ejector
600: High pressure gas feeder
700: Reaction heat sensor
800: thermostat
810: first insulating member 820: second insulating member
900: Thermal Shield
901: Vacuum space
Claims (6)
상기 수소반응부로 수소가 공급되도록 상기 로카테스트 챔버의 내부로 수소를 공급하는 수소공급기;
상기 수소반응부에 설치되며, 상기 수소반응부로 공급된 수소를 제거하며 상기 수소와의 반응에 의한 반응열이 발생하는 수소제거촉매; 및
상기 로카테스트 챔버의 내부에 수용된 유체를 유동시키기 위하여 상기 로카테스트 챔버의 내부에 설치되어 열을 공급하는 히터;를 포함하며,
상기 로카테스트 챔버와 수소공급기 사이에 설치되며, 상기 수소공급기에서 공급된 수소를 베르누이 원리에 의해 흡입하여 상기 로카테스트 챔버로 배출하는 이젝터; 및
상기 이젝터에 베르누이 원리에 의한 흡입력이 발생되도록 상기 이젝터로 고압의 작동유체를 공급하는 고압기체공급기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치.
A LOCA test chamber in which a steam inlet portion into which a high temperature steam is introduced at one surface to rapidly change the internal temperature, a steam outlet portion through which high temperature steam flows out from the other surface, and a hydrogen reaction portion is formed therein;
A hydrogen supplier for supplying hydrogen to the inside of the rocker test chamber so that hydrogen is supplied to the hydrogen reaction unit;
A hydrogen elimination catalyst installed in the hydrogen reaction unit, for removing hydrogen supplied to the hydrogen reaction unit and generating reaction heat by reaction with the hydrogen; And
And a heater installed inside the rocker test chamber to supply heat to flow the fluid accommodated in the rocker test chamber,
An ejector installed between the LOCA test chamber and the hydrogen supplier for sucking the hydrogen supplied from the hydrogen supplier by the Bernoulli principle and discharging the hydrogen to the LOCA test chamber; And
And a high-pressure gas supply unit for supplying a high-pressure working fluid to the ejector so as to generate a suction force by the Bernoulli principle on the ejector.
상기 수소와 수소제거촉매의 반응이 감지되도록 상기 수소제거촉매의 표면에 설치되어 상기 수소와 수소제거촉매의 반응에 의한 반응열을 감지하는 반응열감지센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치.
The passive hydrogen desorption simulator of claim 1, wherein the passive hydrogen desorption simulator of the rocker test chamber
And a reaction heat sensor disposed on a surface of the hydrogen removing catalyst for detecting a reaction between the hydrogen and the hydrogen removing catalyst and detecting a reaction heat due to a reaction between the hydrogen and the hydrogen removing catalyst. Passive hydrogen desorption simulator.
상기 로카테스트 챔버가 보온되도록 상기 로카테스트 챔버의 외면을 둘러싸는 보온체; 및
상기 고온의 증기가 상기 로카테스트 챔버에 직접 접촉되어 열손실이 일어나는 것이 방지되도록 상기 로카테스트 챔버의 내면을 둘러싸는 열차폐체;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치.
The passive hydrogen desorption simulator of claim 1, wherein the passive hydrogen desorption simulator of the rocker test chamber
A thermostat surrounding the outer surface of the rocker test chamber so that the rocker test chamber is kept warm; And
Further comprising a heat shield surrounding the inner surface of the rocker test chamber such that the hot steam directly contacts the rocker test chamber to prevent heat loss from occurring.
상변화물질로 이루어지는 제1보온부재와, 상기 보온부재를 둘러싸며 단열재로 이루어지는 제2보온부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치.
The method according to claim 4, wherein the thermostat
A first insulating member made of a phase change material; and a second insulating member surrounding the insulating member, the insulating member being made of a heat insulating material.
내부에 진공공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 로카테스트 챔버의 피동형 수소 제거 모사 장치.
5. The apparatus of claim 4, wherein the heat shield
And a vacuum space is formed inside the chamber.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020140005475A KR101443042B1 (en) | 2014-01-16 | 2014-01-16 | Passive hydrogen remove imitate device for loss of heat of filtration test chamber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140005475A KR101443042B1 (en) | 2014-01-16 | 2014-01-16 | Passive hydrogen remove imitate device for loss of heat of filtration test chamber |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101443042B1 true KR101443042B1 (en) | 2014-09-22 |
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|---|---|---|---|
| KR1020140005475A KR101443042B1 (en) | 2014-01-16 | 2014-01-16 | Passive hydrogen remove imitate device for loss of heat of filtration test chamber |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101443042B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101657250B1 (en) | 2015-06-16 | 2016-09-13 | 한국원자력기술 주식회사 | Inservice inspection equipment for passive autocatalytic recombiners |
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- 2014-01-16 KR KR1020140005475A patent/KR101443042B1/en active IP Right Grant
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