KR102250604B1 - Foreign Material Separator for Primary System of Nuclear Power Plant - Google Patents

Foreign Material Separator for Primary System of Nuclear Power Plant Download PDF

Info

Publication number
KR102250604B1
KR102250604B1 KR1020190142847A KR20190142847A KR102250604B1 KR 102250604 B1 KR102250604 B1 KR 102250604B1 KR 1020190142847 A KR1020190142847 A KR 1020190142847A KR 20190142847 A KR20190142847 A KR 20190142847A KR 102250604 B1 KR102250604 B1 KR 102250604B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
space
foreign matter
power plant
nuclear power
fluid
Prior art date
Application number
KR1020190142847A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최영철
윤두병
이정한
박진호
박태진
Original Assignee
한국원자력연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국원자력연구원 filed Critical 한국원자력연구원
Priority to KR1020190142847A priority Critical patent/KR102250604B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102250604B1 publication Critical patent/KR102250604B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/02—Details of handling arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0217—Separation of non-miscible liquids by centrifugal force
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Abstract

Provided is a foreign matter separation device for a primary system of a nuclear power plant. A foreign matter separation device for a primary system of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention is a device for separating foreign matter contained in a fluid flowing along a pipe by being connected to the primary system of the nuclear power plant. The device comprises: a main body portion including an upper body having a first space in which a cross-sectional area decreases from an upper portion to a lower portion, and a lower body connected to the lower portion of the upper body and having a second space in which a cross-sectional area increases from an upper portion to a lower portion; an inlet provided in the upper body to introduce the fluid containing the foreign matter into the first space; and an outlet provided in the main body portion to discharge the fluid from which the foreign matter is separated while passing through the second space from the first space.

Description

원자력발전소 1차계통을 위한 이물질 분리장치{Foreign Material Separator for Primary System of Nuclear Power Plant}Foreign Material Separator for Primary System of Nuclear Power Plant}

본 발명은 원자력발전소의 1차계통 내에 존재하는 이물질을 간편하게 분리할 수 있는 원자력발전소 1차계통을 위한 이물질 분리장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for separating foreign substances for a primary system of a nuclear power plant that can easily separate foreign substances existing in the primary system of a nuclear power plant.

원자력발전소에서 1차 계통의 배관 내에 이물질(볼트, 너트, 공구 등)이 존재하면, 이물질은 유동을 통해 원자로나 증기발생기의 하부 등에 지속적으로 충격을 가할 수 있다.In a nuclear power plant, if foreign substances (bolts, nuts, tools, etc.) are present in the piping of the primary system, the foreign substances can continuously impact the lower part of the reactor or steam generator through the flow.

이러한 충격에 의해 원자력발전소는 큰 사고를 유발될 수 있으며, 특히, 이물질이 증기발생기의 하부에 지속적으로 충격을 가하면 2차계통으로 방사능이 유출되는 큰 사고로 이어질 수 있다.Such an impact may cause a major accident in a nuclear power plant, and in particular, if a foreign substance continuously impacts the lower portion of the steam generator, it may lead to a major accident in which radioactivity is leaked to the secondary system.

그러나 1차 계통의 배관 내에 존재하는 금속파편과 같은 이물질을 제거하기 위하여 걸름망과 같은 필터를 사용하면 유체의 압력이 떨어져 효율이 저하되는 문제가 있으며, 필터를 통해 이물질일 걸러지더라도 이물질을 수거하는데 어려움이 있다.However, if a filter such as a filter mesh is used to remove foreign substances such as metal debris existing in the piping of the primary system, there is a problem that the fluid pressure drops and the efficiency decreases. Even if foreign substances are filtered through the filter, it is difficult to collect foreign substances. There is this.

이에 따라, 현재의 원자력발전소에서는 1차계통의 배관 내에 이물질이 존재하더라도 단지, LPMS(Loose Part Monitoring System)와 같은 금속파편감시시스템만을 이용하여 이물질의 존재 유무만을 진단할 수밖에 없는 한계가 있다.Accordingly, in the current nuclear power plant, even if there is a foreign material in the piping of the primary system, there is a limitation that only the presence or absence of a foreign material is diagnosed using only a metal fragment monitoring system such as LPMS (Loose Part Monitoring System).

KRKR 10-151377610-1513776 B1B1

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 원자력 발전소의 1차계통 내에 금속파편과 같은 이물질이 존재하는 경우 가동을 중단하지 않으면서도 유동에 의해 배관 내의 이물질을 분리할 수 있는 원자력발전소 1차계통을 위한 이물질 분리장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention was devised in consideration of the above points, and when foreign substances such as metal fragments exist in the primary system of a nuclear power plant, a nuclear power plant capable of separating foreign substances in a pipe by flow without stopping operation 1 Its purpose is to provide a device for separating foreign substances for vehicle systems.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 원자력발전소의 1차계통에 연결되어 배관을 따라 유동하는 유체에 포함된 이물질을 분리하기 위한 장치로서, 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 감소하는 제1공간을 갖는 상부본체와, 상기 상부본체의 하부에 연결되며 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 증가하는 제2공간을 갖는 하부본체를 포함하는 본체부; 상기 이물질이 포함된 유체를 상기 제1공간 측으로 유입시킬 수 있도록 상기 상부본체에 구비되는 유입구; 및 상기 제1공간에서 제2공간을 거치면서 이물질이 분리된 유체를 외부로 배출할 수 있도록 상기 본체부에 구비되는 배출구;를 포함하는 원자력발전소 1차계통을 위한 이물질 분리장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a device for separating foreign substances contained in a fluid that is connected to the primary system of a nuclear power plant and flows along a pipe, and provides a first space whose cross-sectional area decreases from top to bottom. A body portion including an upper body having an upper body and a lower body connected to a lower portion of the upper body and having a second space having a cross-sectional area increasing from the top to the bottom; An inlet provided in the upper body to allow the fluid containing the foreign material to flow into the first space; And an outlet provided in the main body to discharge a fluid from which foreign matters are separated from the first space to the second space to the outside.

본 발명에 의하면, 원자력발전소의 가동을 중단하지 않은 상태에서 유체의 유동을 통해 1차계통 내에 존재하는 이물질을 자동으로 분리할 수 있음으로써 안정성을 확보하고 유지보수비용을 절감할 수 있다.According to the present invention, it is possible to secure stability and reduce maintenance costs by automatically separating foreign substances existing in the primary system through the flow of fluid without stopping the operation of the nuclear power plant.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력발전소 1차계통을 위한 이물질 분리장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 도 1의 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력발전소 1차계통을 위한 이물질 분리장치의 입자추적해석을 통한 이물질의 분리성능평가를 나타낸 시뮬레이션 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리장치에서 배출구의 하부단이 제1공간의 높이 중간에 위치하도록 배치된 경우의 입자추적해석을 통한 이물질의 분리성능평가를 나타낸 시뮬레이션 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리장치에서 하부본체의 제2공간이 전체높이에서 동일한 단면적을 갖도록 변경된 경우의 입자추적해석을 통한 이물질의 분리성능평가를 나타낸 시뮬레이션 도면이다.1 is a schematic diagram showing an apparatus for separating foreign substances for a primary system of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention.
2 is a longitudinal sectional view of FIG. 1.
3 is a simulation diagram showing the evaluation of separation performance of foreign matter through particle tracking analysis of a foreign matter separation device for a primary system of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention.
4 is a simulation diagram showing the evaluation of the separation performance of foreign matter through particle tracking analysis when the lower end of the outlet is disposed to be located in the middle of the height of the first space in the foreign matter separation apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a simulation diagram showing the evaluation of separation performance of foreign matter through particle tracking analysis when the second space of the lower body is changed to have the same cross-sectional area at the total height in the foreign matter separating apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. The present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and the same reference numerals are added to the same or similar components throughout the specification.

본 발명의 일 실시예에 따른 원자력발전소 1차계통을 위한 이물질 분리장치(100)(이하, '이물질 분리장치'라함.)는 원자로, 가압기, 증기발생기 및 냉각재 펌프를 포함하는 원자력발전소의 1차계통에 연결될 수 있으며, 배관을 따라 상기 1차계통을 유동하는 유체 내에 포함된 이물질을 분리할 수 있다.The foreign matter separating device 100 (hereinafter referred to as'foreign matter separating device') for the primary system of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention is the primary of a nuclear power plant including a reactor, a pressurizer, a steam generator, and a coolant pump. It may be connected to the system, and foreign matter contained in the fluid flowing through the primary system along the pipe may be separated.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리장치(100)에서 유체 내에 포함된 이물질은 상기 유체와 비중 차이가 크지 않은 물질일 수 있다. 일례로, 상기 이물질은 상기 유체의 비중보다 1.5~3배 더 큰 비중을 갖는 물질일 수 있으며, 상기 이물질은 볼트, 너트, 금속파편 등과 같은 금속물질일 수 있다.In this case, in the foreign matter separating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, the foreign matter contained in the fluid may be a material having a small difference in specific gravity from the fluid. For example, the foreign material may be a material having a specific gravity that is 1.5 to 3 times greater than that of the fluid, and the foreign material may be a metal material such as a bolt, a nut, or metal fragments.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리장치(100)는 유체와 비중차이 또는 밀도차이가 크지 않은 이물질을 유체의 유동을 통해 분리할 수 있음으로써 원전의 가동을 중단할 필요가 없으며 유체의 압력저하 없이 상기 유체로부터 이물질을 간편하게 분리할 수 있다.That is, the foreign matter separating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention can separate foreign matters having a small difference in specific gravity or density from the fluid through the flow of fluid, so that the operation of the nuclear power plant does not need to be stopped, and It is possible to easily separate foreign substances from the fluid without pressure drop.

이를 통해, 본 발명이 일 실시예에 따른 이물질 분리장치(100)는 원전의 안정성을 확보하면서도 유지보수비용을 절감할 수 있다.Through this, the foreign matter separating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention can reduce maintenance costs while securing the stability of a nuclear power plant.

이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리장치(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본체부(110), 유입구(120) 및 배출구(130)를 포함한다.To this end, the foreign matter separating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a main body 110, an inlet 120, and an outlet 130, as shown in FIGS. 1 and 2.

상기 본체부(110)는 상기 유입구(120)를 통해 이물질이 포함된 유체가 유동하는 공간을 제공할 수 있으며, 상기 유입구(120)를 통해 상기 본체부(110)의 내부로 유입된 유체는 싸이클론과 유사한 방식으로 유동될 수 있다.The main body 110 may provide a space through which a fluid containing foreign substances flows through the inlet 120, and the fluid flowing into the main body 110 through the inlet 120 is It can be flowed in a manner similar to clones.

일례로, 상기 본체부(110)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 감소하는 제1공간(S1)을 갖는 상부본체(111)와, 상기 상부본체(111)의 하부에 연결되며 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 증가하는 제2공간(S2)을 갖는 하부본체(112)를 포함할 수 있다.For example, the main body 110 has an upper body 111 having a first space S1 whose cross-sectional area decreases from top to bottom, as shown in FIGS. 1 and 2, and the upper body 111 It may include a lower body 112 having a second space (S2) connected to the lower portion of the cross-sectional area increases from the top to the bottom.

즉, 본 발명에서 상기 상부본체(111) 및 하부본체(112)는 상기 제1공간(S1) 및 제2공간(S2)이 서로 동일한 형상으로 형성될 수 있고, 상기 상부본체(111) 및 하부본체(112)는 상기 제1공간(S1) 및 제2공간(S2)이 서로 연통되도록 서로 연결될 수 있으며, 상기 제1공간(S1) 및 제2공간(S2)은 가상의 평면을 기준으로 서로 대칭적으로 배치되도록 상호 연결될 수 있다.That is, in the present invention, in the upper body 111 and the lower body 112, the first space S1 and the second space S2 may be formed in the same shape, and the upper body 111 and the lower body 112 The main body 112 may be connected to each other so that the first space S1 and the second space S2 communicate with each other, and the first space S1 and the second space S2 are They can be interconnected to be arranged symmetrically.

이를 통해, 상기 상부본체(111)의 하부테두리와 상기 하부본체(112)의 상부테두리가 서로 연결되면 상기 상부본체(111) 및 하부본체(112)가 연결된 지점은 변곡점을 형성할 수 있다.Through this, when the lower edge of the upper body 111 and the upper edge of the lower body 112 are connected to each other, a point at which the upper body 111 and the lower body 112 are connected may form an inflection point.

일례로, 상기 상부본체(111)의 내부에 형성되는 제1공간(S1)은 단면적이 일정하게 형성되는 제1원기둥부(111b)와 상기 제1원기둥부(111b)의 하부단으로부터 연장되고 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 줄어드는 원뿔대 형상의 제1축소부(111a)를 포함할 수 있고, 상기 하부본체(112)의 내부에 형성되는 제2공간(S2)은 상기 상부본체(111)의 하부단으로부터 연장되고 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 증가하는 원뿔대 형상의 확대부(112a)와 상기 확대부(112a)의 하부단으로부터 연장되고 단면적이 일정하게 형성되는 제2원기둥부(112b)를 포함할 수 있다.As an example, the first space S1 formed inside the upper body 111 extends from a first cylindrical portion 111b having a uniform cross-sectional area and a lower end of the first cylindrical portion 111b, and It may include a truncated cone-shaped first reduction portion 111a whose cross-sectional area decreases from the bottom to the bottom, and the second space S2 formed inside the lower body 112 is the lower end of the upper body 111 It may include a truncated cone-shaped enlarged portion 112a extending from the top and increasing in cross-sectional area from the top to the bottom, and a second cylindrical portion 112b extending from the lower end of the enlarged portion 112a and having a uniform cross-sectional area. have.

이에 따라, 상기 상부본체(111)의 하부테두리와 상기 하부본체(112)의 상부테두리가 상호 연결되면, 상기 제1공간(S1) 및 제2공간(S2)은 서로 연통될 수 있으며, 상기 제1공간(S1)을 형성하는 축소부(111a)와 상기 제2공간(S2)을 형성하는 확대부(112a)가 서로 연결될 수 있다.Accordingly, when the lower border of the upper body 111 and the upper border of the lower body 112 are interconnected, the first space S1 and the second space S2 may communicate with each other, and the second space The reduced portion 111a forming the first space S1 and the enlarged portion 112a forming the second space S2 may be connected to each other.

이를 통해, 상기 본체부(110)는 상기 상부본체(111) 및 하부본체(112)가 서로 연결되는 부분이 상대적으로 제일 좁은 단면적을 갖는 부분으로 형성될 수 있다.Through this, the main body 110 may be formed as a portion having a relatively narrowest cross-sectional area in which the upper body 111 and the lower body 112 are connected to each other.

이때, 상기 유입구(120)는 상기 상부본체(111)에서 상기 제1공간(S1)과 연통되도록 구비될 수 있으며, 상기 배출구(130)는 상기 제2공간(S2)과 연통되도록 상기 상부본체(111)에 형성될 수 있다.At this time, the inlet 120 may be provided to communicate with the first space (S1) in the upper body 111, and the outlet 130 to communicate with the second space (S2). 111).

일례로, 상기 유입구(120)는 상기 제1공간(S1)의 제1원기둥부(111b)와 연통되도록 상기 상부본체(111)에 구비될 수 있으며, 상기 배출구(130)는 하부단이 상기 제2공간(S2)과 연통되도록 상기 제1공간(S1)에 배치될 수 있다.For example, the inlet 120 may be provided in the upper body 111 to communicate with the first cylindrical portion 111b of the first space S1, and the outlet 130 has a lower end It may be disposed in the first space S1 so as to communicate with the second space S2.

이에 따라, 상기 유입구(120)를 통해 상기 제1공간(S1)의 내부로 유입된 이물질이 포함된 유체는 상기 제1공간(S1) 및 제2공간(S2)을 형성하는 제1원기둥부(111b), 축소부(111a), 확대부(112a) 및 제2원기둥부(112b)의 내면을 따라 하부로 이동할 수 있으며, 상기 유체에 포함된 이물질은 상기 제1원기둥부(111b), 축소부(111a), 확대부(112a) 및 제2원기둥부(112b)의 내면을 따라 하부로 이동하는 과정에서 상기 유체로부터 분리된 후 상기 제2공간(S2)에 축적될 수 있다.Accordingly, the fluid containing foreign matters flowing into the first space S1 through the inlet 120 is a first cylindrical part forming the first space S1 and the second space S2 ( 111b), the reduced part 111a, the enlarged part 112a, and the second cylindrical part 112b may move downward along the inner surfaces, and foreign matter contained in the fluid may be the first cylindrical part 111b, the reduced part It may be separated from the fluid and accumulated in the second space S2 in the process of moving downward along the inner surfaces 111a, the enlarged portion 112a, and the second cylindrical portion 112b.

즉, 상기 제1공간(S1)은 상기 유입구(120)를 통해 유입된 유체를 상기 제2공간(S2)으로 안내하는 가이드 공간의 역할을 수행할 수 있고 상기 제2공간(S2)은 상기 유체로부터 분리된 이물질이 수집되는 수거공간일 수 있다.That is, the first space S1 may serve as a guide space for guiding the fluid introduced through the inlet 120 to the second space S2, and the second space S2 It may be a collection space in which foreign matter separated from is collected.

이때, 상기 배출구(130)는 도 2에 도시된 바와 같이 하부단이 상기 제1공간(S1)과 제2공간(S2)을 구분하는 경계지점(C)까지 연장될 수 있다. 즉, 상기 배출구(130)의 하부단은 상기 상부본체(111)와 하부본체(112)를 서로 연결하는 연결지점에 위치하도록 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 배출구(130)의 하부단은 상기 상부본체(111)의 제1공간(S1)과 상기 하부본체(112)의 제2공간(S2)을 구분하면서 상대적으로 가장 좁은 단면적을 가지는 가상의 경계지점에 위치하도록 배치될 수 있다.In this case, the outlet 130 may extend to a boundary point C at which a lower end separates the first space S1 and the second space S2 as shown in FIG. 2. That is, the lower end of the outlet 130 may be disposed at a connection point connecting the upper body 111 and the lower body 112 to each other. Specifically, the lower end of the outlet 130 separates the first space S1 of the upper body 111 and the second space S2 of the lower body 112 and has a relatively narrowest cross-sectional area. It can be arranged to be located at the boundary point of.

이를 통해, 상기 배출구(130)의 하부단은 유체의 회전속도가 가장 빠른 지점에 위치될 수 있으며, 유체의 회전속도가 가장 빠른 지점에서 상기 제2공간(S2)과 연통될 수 있다.Through this, the lower end of the discharge port 130 may be located at a point where the rotational speed of the fluid is the fastest, and communicated with the second space S2 at a point where the rotational speed of the fluid is fastest.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리장치(100)는 상기 제1공간(S1)의 내부에 유체가 외부로 배출될 수 있는 부분이 존재하지 않음으로써 상기 제1공간(S1)으로 유입된 유체는 모두 제2공간(S2) 측으로 안내될 수 있다.Accordingly, the foreign matter separating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention moves to the first space S1 by not having a portion in the first space S1 through which the fluid can be discharged to the outside. All of the introduced fluid may be guided toward the second space S2.

더불어, 유체의 비중 또는 밀도보다는 크지만 상기 유체의 비중 또는 밀도와의 차이가 크지 않은 이물질이 유체와 함께 제1공간(S1)으로부터 제2공간(S2)으로 이동하는 과정에서 상기 유체의 비중 또는 밀도에 비해 상대적으로 더 큰 비중 또는 밀도를 갖는 이물질은 상기 상부본체(111)의 제1공간(S1)과 상기 하부본체(112)의 제2공간(S2)을 구분하면서 상대적으로 가장 좁은 단면적을 가지는 부분에서 가장 빠른 속도를 가지면서 제1공간(S1)의 내면 및 제2공간(S2)의 내면을 따라 유동함으로써 상기 이물질이 배출구(130)의 하부단 측으로 유입되는 것이 방지될 수 있다.In addition, the specific gravity of the fluid or the specific gravity of the fluid in the process of moving from the first space (S1) to the second space (S2) together with the fluid, a foreign matter that is greater than the specific gravity or density of the fluid but does not differ from A foreign material having a higher specific gravity or density than the density divides the first space S1 of the upper body 111 and the second space S2 of the lower body 112 while having a relatively narrowest cross-sectional area. By flowing along the inner surface of the first space S1 and the inner surface of the second space S2 while having the fastest speed in the branch portion, the foreign matter may be prevented from flowing into the lower end of the outlet 130.

이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리장치(100)는 유체의 비중 또는 밀도와의 차이가 크지 않은 이물질이 유체와 함께 제1공간(S1)으로부터 제2공간(S2)으로 이동하면서 상기 유체로부터 분리된 후 제2공간(S2) 측에 수거될 수 있다.Therefore, in the foreign matter separating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, a foreign matter having a small difference between the specific gravity or density of the fluid moves from the first space S1 to the second space S2 together with the fluid. After being separated from the fluid, it may be collected in the second space S2 side.

더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리장치(100)는 상기 제2공간(S2)의 확대부(112a)가 하부에서 상부로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상을 가짐으로써 제2공간(S2)에서 유체로부터 분리된 이물질이 상승하더라도 확대부(112a)의 내면에 부딪혀 상승이 억제됨으로써 상기 배출구(130) 측으로 이동하는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.In addition, the foreign matter separating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention has a shape in which the enlarged portion 112a of the second space S2 becomes narrower from the bottom to the top, so that the second space S2 Even if the foreign matter separated from the fluid in rises, it hits the inner surface of the enlarged part 112a and the rise is suppressed, thereby effectively blocking the movement toward the discharge port 130.

이는, 도 3 내지 도 5에 도시된 시뮬레이션 결과로부터 확인할 수 있다This can be confirmed from the simulation results shown in FIGS. 3 to 5.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리장치(100)에서 입자추적해석을 통해 이물질의 흐름을 시뮬레이션한 결과이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리장치(100)에서 배출구(10)의 하부단이 제1공간(S1)의 높이 중간에 위치하도록 배치된 형태에서 입자추적해석을 통해 이물질의 흐름을 시뮬레이션한 결과이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리장치(100)에서 하부본체(112)의 제2공간(S2)이 전체높이에서 동일한 단면적을 갖는 형태에서 입자추적해석을 통해 이물질의 흐름을 시뮬레이션한 결과이다.3 is a result of a simulation of the flow of foreign matter through particle tracking analysis in the foreign matter separating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a result of a foreign matter separating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. It is a result of simulating the flow of foreign matter through particle tracking analysis in a form in which the lower end of the discharge port 10 is arranged to be located in the middle of the height of the first space S1, and FIG. 5 is a foreign matter according to an embodiment of the present invention. In the separation device 100, the second space S2 of the lower body 112 has the same cross-sectional area at the total height, and is a result of simulating the flow of foreign substances through particle tracking analysis.

도 3 내지 도 5는 이물질로서 유체인 물의 비중보다 2배가 금속파편 20000개를 사용하였으며, 유입구(120)로 유입되는 이물질을 포함하는 유체의 속도가 1m/s이고 배출구(130)에서의 상대압력이 0Pa인 조건에서 평가가 수행되었다.3 to 5 show that 20000 pieces of metal debris twice as high as the specific gravity of water as a fluid were used as foreign substances, the velocity of the fluid containing the foreign substances flowing into the inlet 120 is 1 m/s, and the relative pressure at the outlet 130 Evaluation was performed under the condition of 0 Pa.

도 3 내지 도 5에서 가는 실선은 이물질인 금속파편의 이동경로이고 실선의 색깔은 금속파편의 속도를 나타내며, 구형상의 작은 알갱이는 금속파편을 의미한다.In FIGS. 3 to 5, a thin solid line indicates a moving path of metal fragments, which are foreign substances, and a color of the solid line indicates the speed of metal fragments, and small spherical particles mean metal fragments.

도 3 내지 도 5의 결과로부터 확인할 수 있듯이. 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리장치(100)는 투입된 20000개의 금속파편 중 단 1개만이 배출구(130)를 통해 배출되고 나머지 19999의 금속파편은 제2공간(S2)에 수거되는 반면, 도 4 및 도 5의 형태는 대략 절반 이상의 금속파편이 배출구(10)를 통해 외부로 배출되는 것을 확인할 수 있다.As can be seen from the results of FIGS. 3 to 5. In the foreign matter separating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, only one of the inputted 20,000 metal fragments is discharged through the outlet 130 and the remaining 19999 metal fragments are collected in the second space S2, In the form of FIGS. 4 and 5, it can be seen that approximately half of the metal fragments are discharged to the outside through the discharge port 10.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리장치(100)는 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 감소하는 축소부(111a)와 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 증가하는 확대부(112a)가 가상의 평면을 기준으로 서로 대칭적으로 배치되도록 상호 연결되고, 상기 배출구(130)의 하부단이 상기 축소부(111a) 및 확대부(112a)를 구분하는 경계지점(C)까지 연장되는 형태로 구성됨으로써 유체에 포함된 이물질이 유체의 비중 또는 밀도와의 차이가 크지 않더라도 유동에 의해 유체로부터 이물질을 간편하게 분리할 수 있다.As described above, in the foreign matter separating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, a reduction portion 111a whose cross-sectional area decreases from top to bottom and an enlarged portion 112a whose cross-sectional area increases from top to bottom are virtual planes. Are interconnected so as to be symmetrically arranged with respect to each other, and the lower end of the outlet 130 is configured to extend to the boundary point C separating the reduced portion 111a and the enlarged portion 112a. Even if the foreign matter contained in is not different from the specific gravity or density of the fluid, it is possible to easily separate the foreign matter from the fluid by flow.

이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리장치(100)는 원자력 발전소의 가동을 중단하지 않으면서도 유체에 포함된 이물질을 간편하게 분리할 수 있음으로써 안정성을 확보하고 유지보수비용을 절감할 수 있다.Accordingly, the foreign matter separation device 100 according to an embodiment of the present invention can secure stability and reduce maintenance costs by being able to easily separate foreign matter contained in the fluid without stopping the operation of the nuclear power plant. have.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리장치(100)가 원자력 발전소의 1차계통에 적용되어 1차계통의 배관 내에 존재하는 이물질을 분리하는 것으로 예시하였지만, 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니며, 유체에 포함된 이물질이 유체보다 무겁다면 압력저하 없이 이물질을 제거할 필요가 있는 모든 산업분야에 적용이 가능할 수 있다.Meanwhile, although the foreign matter separating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is applied to the primary system of a nuclear power plant to separate foreign matter existing in the piping of the primary system, the present invention is not limited thereto. However, if the foreign material contained in the fluid is heavier than the fluid, it may be applicable to all industrial fields that need to remove the foreign material without pressure drop.

더불어, 도면에는 상기 상부본체(111) 및 하부본체(112)의 형상이 상기 제1공간(S1) 및 제2공간(S2)과 대략 동일한 형상인 것으로 도시하였지만, 상기 상부본체(111) 및 하부본체(112)의 형상을 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 상부본체(111)에 상기 축소부(111a)를 포함하는 제1공간(S1)이 형성되고 상기 하부본체(112)에 상기 확대부(112a)를 포함하는 제2공간(S2)이 형성된다면 상기 상부본체(111) 및 하부본체(112)의 외관은 다양하게 변경될 수 있다.In addition, in the drawings, the upper body 111 and the lower body 112 have substantially the same shape as the first space S1 and the second space S2, but the upper body 111 and the lower body 112 The shape of the body 112 is not limited thereto, and a first space S1 including the reduction part 111a is formed in the upper body 111 and the enlarged part 112a is formed in the lower body 112. If the second space S2 including) is formed, the appearances of the upper body 111 and the lower body 112 may be variously changed.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although an embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiment presented in the present specification, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can add components within the scope of the same idea. It will be possible to easily propose other embodiments by changing, deleting, adding, etc., but it will be said that this is also within the scope of the present invention.

100 : 원자력 발전소 1차계통을 위한 이물질 분리장치
110 : 본체부 111 : 상부본체
111a : 축소부 111b : 제1원기둥부
112 : 하부본체 112a : 확대부
112b : 제2연기둥부 120 : 유입구
130 : 배출구100: Foreign matter separation device for the primary system of a nuclear power plant
110: main body 111: upper body
111a: reduced portion 111b: first cylindrical portion
112: lower body 112a: enlarged portion
112b: second lead column 120: inlet
130: outlet

Claims (8)

원자력발전소의 1차계통에 연결되어 배관을 따라 유동하는 유체에 포함된 이물질을 분리하기 위한 장치로서,
상부에서 하부로 갈수록 단면적이 감소하는 제1공간을 갖는 상부본체와, 상기 상부본체의 하부에 연결되며 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 증가하는 제2공간을 갖는 하부본체를 포함하는 본체부;
상기 이물질이 포함된 유체를 상기 제1공간 측으로 유입시킬 수 있도록 상기 상부본체에 구비되는 유입구; 및
상기 제1공간에서 제2공간을 거치면서 이물질이 분리된 유체를 외부로 배출할 수 있도록 상기 본체부에 구비되는 배출구;를 포함하고,
상기 배출구는 상기 상부본체에 구비되되, 상기 제1공간을 관통하여 상기 제2공간과 연통되도록 배치되고,
상기 배출구의 하부단은 상기 제1공간으로 유입된 상기 유체가 상기 배출구를 통해 상기 외부로 배출되지 않고 상기 제2공간 측으로 안내되도록 상기 제1공간과 제2공간을 구분하는 경계지점까지 연장되는 원자력발전소 1차계통을 위한 이물질 분리장치.As a device for separating foreign substances contained in a fluid that is connected to the primary system of a nuclear power plant and flows along a pipe,
A main body including an upper body having a first space whose cross-sectional area decreases from top to bottom, and a lower body having a second space that is connected to a lower portion of the upper body and increases in cross-sectional area from top to bottom;
An inlet provided in the upper body to allow the fluid containing the foreign material to flow into the first space; And
Includes; a discharge port provided in the main body to discharge the fluid from which foreign matters are separated to the outside while passing through the second space from the first space,
The outlet is provided in the upper body, and is disposed to pass through the first space and communicate with the second space,
The lower end of the discharge port is a nuclear power source extending to a boundary point separating the first space and the second space so that the fluid flowing into the first space is not discharged to the outside through the discharge port but is guided toward the second space. Foreign matter separation device for the primary power plant system. 제 1항에 있어서,
상기 상부본체 및 하부본체는 상기 제1공간 및 제2공간이 서로 동일한 형상으로 형성되고, 상기 제1공간 및 제2공간은 상기 제1공간의 하부테두리 및 제2공간의 상부테두리가 서로 연결되어 변곡점을 형성하도록 가상의 평면을 기준으로 서로 대칭되게 배치되는 원자력발전소 1차계통을 위한 이물질 분리장치.The method of claim 1,
In the upper body and the lower body, the first space and the second space are formed in the same shape, and the first space and the second space have a lower border of the first space and an upper border of the second space connected to each other. A foreign matter separation device for the primary system of a nuclear power plant that is arranged symmetrically with respect to an imaginary plane to form an inflection point. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 이물질은 상기 유체의 비중보다 1.5~3배 더 큰 금속물질인 원자력발전소 1차계통을 위한 이물질 분리장치.The method of claim 1,
The foreign matter is a metal material that is 1.5 to 3 times larger than the specific gravity of the fluid, a foreign matter separating device for the primary system of a nuclear power plant. 제 1항에 있어서,
상기 제2공간은 상기 유체로부터 분리된 이물질이 수집되는 수거공간인 원자력발전소 1차계통을 위한 이물질 분리장치.The method of claim 1,
The second space is a foreign matter separation device for the primary system of a nuclear power plant, which is a collection space in which foreign matter separated from the fluid is collected. 제 1항에 있어서,
상기 제1공간은 단면적이 일정하게 형성되는 원기둥부와, 상기 원기둥부의 하부단으로부터 연장되고 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 줄어드는 원뿔대 형상의 축소부를 포함하는 원자력발전소 1차계통을 위한 이물질 분리장치.The method of claim 1,
The first space is a foreign material separation device for a nuclear power plant primary system comprising a cylindrical portion having a uniform cross-sectional area, and a truncated portion extending from a lower end of the cylindrical portion and decreasing in cross-sectional area from top to bottom. 제 1항에 있어서,
상기 제2공간은 상기 상부본체의 하부단으로부터 연장되고 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 증가하는 원뿔대 형상의 확대부와, 상기 확대부의 하부단으로부터 연장되고 단면적이 일정하게 형성되는 원기둥부를 포함하는 원자력발전소 1차계통을 위한 이물질 분리장치.The method of claim 1,
The second space is a nuclear power plant including a truncated cone-shaped enlarged portion extending from a lower end of the upper body and increasing in cross-sectional area from top to bottom, and a cylindrical portion extending from a lower end of the enlarged portion and having a uniform cross-sectional area. Foreign matter separation device for the primary system.
KR1020190142847A 2019-11-08 2019-11-08 Foreign Material Separator for Primary System of Nuclear Power Plant KR102250604B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190142847A KR102250604B1 (en) 2019-11-08 2019-11-08 Foreign Material Separator for Primary System of Nuclear Power Plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190142847A KR102250604B1 (en) 2019-11-08 2019-11-08 Foreign Material Separator for Primary System of Nuclear Power Plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102250604B1 true KR102250604B1 (en) 2021-05-11

Family

ID=75914629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190142847A KR102250604B1 (en) 2019-11-08 2019-11-08 Foreign Material Separator for Primary System of Nuclear Power Plant

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102250604B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05269405A (en) * 1992-03-27 1993-10-19 Nisshin Kouyu Kk Apparatus for purifying processed liquid
KR20080048415A (en) * 2006-11-28 2008-06-02 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니 엘엘씨 Steam generator loose parts collector weir
KR20110106103A (en) * 2010-03-22 2011-09-28 김영철 Element-less filter device
KR101277362B1 (en) * 2012-03-02 2013-06-20 김정수 Fluid filtering apparatus having bump of swirling formation
KR101513776B1 (en) 2012-04-10 2015-04-20 한국수력원자력 주식회사 Foreign removal system for steam generator of nuclear power plant

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05269405A (en) * 1992-03-27 1993-10-19 Nisshin Kouyu Kk Apparatus for purifying processed liquid
KR20080048415A (en) * 2006-11-28 2008-06-02 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니 엘엘씨 Steam generator loose parts collector weir
KR20110106103A (en) * 2010-03-22 2011-09-28 김영철 Element-less filter device
KR101277362B1 (en) * 2012-03-02 2013-06-20 김정수 Fluid filtering apparatus having bump of swirling formation
KR101513776B1 (en) 2012-04-10 2015-04-20 한국수력원자력 주식회사 Foreign removal system for steam generator of nuclear power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2712197C (en) Sand separation system and method
US20160030861A1 (en) Apparatus and Method for Trapping Sand Present in an Input Fluid Stream
KR20130006372A (en) Separator for removing liquid from airflow
JP4719261B2 (en) Separation device
CN102100988A (en) Combined type natural gas-liquid separator
KR102250604B1 (en) Foreign Material Separator for Primary System of Nuclear Power Plant
KR200401764Y1 (en) Duplicate Centrifugal type filter
US10478833B2 (en) Fluid treatment system, a fluid processing apparatus and method of treating a mixture
CN103830934B (en) A kind of oil-water separation method
CN205495059U (en) Hydraulic engineering filter equipment
KR20170104961A (en) Dual cyclone type processing apparatus of suspened solids
CN104043291A (en) Diversion-type gas-liquid separation unit, gas-liquid separation device and multi-phase flow reactor
CN110118068A (en) A kind of cleaner and its application method of replaceable drilling well desander desilter
CN108889028A (en) Nuclear power station main pump emergency injection water system filter device
KR102069994B1 (en) Filtration system with selective dust collection
CN105363243A (en) Oil-water separator
RU2013115830A (en) SEPARATOR FOR SEPARATION OF THE LIGHT LIQUID AND WATER MIXTURE, AND ALSO THE WAY OF SEPARATION OF THE LIGHT LIQUID AND WATER MIXTURE
CN205988649U (en) A kind of circulatory mediator remove impurity is reclaimed and cleaning system
CN103877751A (en) Oil-water separation system
KR20190000519A (en) Filtration system with selective dust collection
CN204627479U (en) A kind of gas drilling cuttings disposal system based on rotational flow separation
CN204246890U (en) A kind of useless viscose glue dilution pre-separate device
CN216513314U (en) Lathe oil-water separation system
CN209270930U (en) A kind of tubular type hydraulic screen
CN105435528A (en) Mobile type cutting fluid oil-removing regenerating device

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant