KR102414755B1 - Passive residual heat removal system of integral reactor for ship - Google Patents
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Abstract
선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통은 노심 및 증기 발생기를 포함하는 선박용 일체형 원자로를 격납하는 격납 용기, 상기 격납 용기의 내부 공간에서 상기 선박용 일체형 원자로와 상기 격납 용기 사이에 위치하며, 상기 증기 발생기와 연결된 제1 열교환기, 상기 격납 용기의 상기 내부 공간의 상부에 위치하는 제2 열교환기, 상기 격납 용기의 외부에 위치하며, 상기 제2 열교환기와 연결된 제3 열교환기, 및 상기 격납 용기와 연결되며, 상기 격납 용기의 상기 내부 공간으로 냉각 유체를 공급하는 공간 충진 유체 공급부를 포함한다.The passive residual heat removal system of the integrated nuclear reactor for ships is a containment vessel for containing an integrated nuclear reactor for a vessel including a core and a steam generator, and located between the integrated reactor for a vessel and the containment vessel in the interior space of the containment vessel, and connected to the steam generator A first heat exchanger, a second heat exchanger located above the inner space of the containment vessel, a third heat exchanger located outside the containment vessel and connected to the second heat exchanger, and connected to the containment vessel, and a space filling fluid supply unit for supplying a cooling fluid to the interior space of the containment vessel.
Description
본 기재는 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통에 관한 것이다.The present disclosure relates to a passive residual heat removal system of an integrated nuclear reactor for a ship.
일반적으로, 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통은 일체형 원자로와 연결된 배관 파손 등의 사고 발생 시 일체형 원자로의 냉각을 수행한다.In general, the passive residual heat removal system of the integrated reactor performs cooling of the integrated reactor when an accident such as damage to a pipe connected to the integrated reactor occurs.
종래의 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통은 일체형 원자로를 격납하는 격납 용기 및 격납 용기가 잠긴 냉각수를 포함하는 수조를 포함한다.A conventional passive residual heat removal system of an integrated reactor includes a containment vessel containing the integrated reactor and a water tank containing cooling water in which the containment vessel is submerged.
일체형 원자로 중 선박에 장착되는 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통은 선박이 파도에 의해 항상 흔들리기 때문에, 냉각수를 포함하는 수조가 밀폐되어야 하고, 피동 잔열 제거 시 냉각수가 고갈되면 밀폐된 수조 내부의 공기에 의해 선박용 일체형 원자로의 냉각이 수행되지 못하는 문제가 있다.Among the integrated reactors, the passive residual heat removal system of the integrated nuclear reactor for ships mounted on ships makes the ship always shake by waves, so the tank containing the coolant must be sealed, and when the coolant is exhausted when the passive residual heat is removed, the air inside the sealed tank There is a problem that the cooling of the integrated nuclear reactor for ships cannot be performed by the
일 실시예는, 선박에 장착되는 선박용 일체형 원자로를 안전하게 냉각시키는 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통을 제공하고자 한다.One embodiment is to provide a passive residual heat removal system of the integrated nuclear reactor for ships that safely cools the integrated reactor for ships mounted on the ship.
일 측면은 노심 및 증기 발생기를 포함하는 선박용 일체형 원자로를 격납하는 격납 용기, 상기 격납 용기의 내부 공간에서 상기 선박용 일체형 원자로와 상기 격납 용기 사이에 위치하며, 상기 증기 발생기와 연결된 제1 열교환기, 상기 격납 용기의 상기 내부 공간의 상부에 위치하는 제2 열교환기, 상기 격납 용기의 외부에 위치하며, 상기 제2 열교환기와 연결된 제3 열교환기, 및 상기 격납 용기와 연결되며, 상기 격납 용기의 상기 내부 공간으로 냉각 유체를 공급하는 공간 충진 유체 공급부를 포함하는 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통을 제공한다.One side is a containment vessel for containing an integrated nuclear reactor for a vessel including a core and a steam generator, a first heat exchanger connected to the steam generator and positioned between the vessel integrated reactor and the containment vessel in an internal space of the containment vessel; A second heat exchanger positioned above the internal space of the containment vessel, a third heat exchanger positioned outside the containment vessel and connected to the second heat exchanger, and connected to the containment vessel, the interior of the containment vessel Provided is a passive residual heat removal system for a marine integrated reactor including a space filling fluid supply unit for supplying a cooling fluid to the space.
상기 제1 열교환기는, 상기 격납 용기의 내부 공간에 위치하는 열교환기 본체, 상기 증기 발생기의 상부와 상기 열교환기 본체의 상부를 연결하는 증기 배관, 상기 증기 배관에 설치된 증기 제어 밸브, 및 상기 증기 발생기의 하부와 상기 열교환기 본체의 하부를 연결하는 응축수 배관을 포함할 수 있다.The first heat exchanger includes a heat exchanger body positioned in the internal space of the containment vessel, a steam pipe connecting an upper portion of the steam generator and an upper portion of the heat exchanger body, a steam control valve installed in the steam pipe, and the steam generator It may include a condensate pipe connecting the lower portion of the heat exchanger and the lower portion of the heat exchanger body.
상기 제3 열교환기를 둘러싸며, 공기가 통하는 굴뚝 구조물을 더 포함할 수 있다.Surrounding the third heat exchanger, it may further include a chimney structure through which air passes.
상기 굴뚝 구조물의 상부를 커버하는 덮개, 및 상기 증기 발생기와 연결되며 상기 덮개를 개폐하는 실린더를 포함하는 액추에이터를 더 포함할 수 있다.It may further include an actuator including a cover for covering the upper portion of the chimney structure, and a cylinder connected to the steam generator to open and close the cover.
상기 공간 충진 유체 공급부는, 상기 냉각 유체를 저장하는 유체 공급 탱크, 상기 유체 공급 탱크와 상기 격납 용기 사이를 연결하는 유체 공급 배관, 및 상기 유체 공급 배관에 설치된 유체 제어 밸브를 포함할 수 있다.The space filling fluid supply unit may include a fluid supply tank storing the cooling fluid, a fluid supply pipe connecting the fluid supply tank and the containment vessel, and a fluid control valve installed in the fluid supply pipe.
상기 격납 용기를 수납하는 선체 격실 구조물, 및 상기 격납 용기와 상기 선체 격실 구조물 사이를 연결하며, 상기 격납 용기를 상기 선체 격실 구조물에 고정하는 고정부를 더 포함할 수 있다.It may further include a hull compartment structure for accommodating the containment vessel, and a fixing unit connecting the containment vessel and the hull compartment structure to the containment vessel and fixing the containment vessel to the hull compartment structure.
상기 제3 열교환기는 선박의 선체 벽면에 부착될 수 있다.The third heat exchanger may be attached to the hull wall of the ship.
일 실시예에 따르면, 선박에 장착되는 선박용 일체형 원자로를 안전하게 냉각시키는 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통이 제공된다.According to one embodiment, there is provided a passive residual heat removal system for a ship-integrated nuclear reactor for safely cooling the ship-mounted nuclear reactor mounted on the ship.
도 1은 일 실시예에 따른 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통을 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a passive residual heat removal system of an integrated nuclear reactor for a ship according to an embodiment.
2 is a view for explaining the effect of the passive residual heat removal system of the integrated nuclear reactor for ships according to an embodiment.
3 is a view showing a passive residual heat removal system of an integrated nuclear reactor for a ship according to another embodiment.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. In addition, throughout the specification, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
이하, 도 1을 참조하여 일 실시예에 따른 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통을 설명한다. 이하에서, 일 실시예에 따른 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통은 일체형 원자로와 연결된 배관 파손 등의 사고 발생 시 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거를 수행하나, 이에 한정되지 않고 분리형 원자로의 피동 잔열 제거를 수행할 수 있다.Hereinafter, a passive residual heat removal system of an integrated nuclear reactor for a ship according to an embodiment will be described with reference to FIG. 1 . Hereinafter, the passive residual heat removal system of the integrated nuclear reactor for ships according to an embodiment performs passive residual heat removal of the integrated nuclear reactor for ships when an accident such as damage to a pipe connected to the integrated reactor occurs, but is not limited thereto. can be done
도 1은 일 실시예에 따른 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통을 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a passive residual heat removal system of an integrated nuclear reactor for a ship according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 선박용 일체형 원자로(10)는 해상을 운항하는 선박에 장착되며, 노심(11), 노심(11)과 이웃하는 증기 발생기(12), 노심(11) 및 증기 발생기(12)를 수납하는 원자로 용기(13)를 포함한다. 선박용 일체형 원자로(10)는 운전을 위해 공지의 배관들 및 공지의 계통들이 연결될 수 있다.Referring to FIG. 1 , the ship-integrated
한편, 다른 실시예에서 선박용 일체형 원자로는 선박뿐만 아니라, 해상에 위치하는 다양한 해상 구조물에 장착될 수 있다.Meanwhile, in another embodiment, the integrated nuclear reactor for ships may be mounted on various offshore structures located in the sea as well as ships.
일 실시예에 따른 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통(1000)은 사고 발생 시 선박용 일체형 원자로(10)의 냉각을 수행한다. 이하에서, 피동 잔열 제거 계통(1000)은 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통을 의미한다.The passive residual
피동 잔열 제거 계통(1000)은 격납 용기(100), 제1 열교환기(200), 제2 열교환기(300), 제3 열교환기(400), 공간 충진 유체 공급부(500), 굴뚝 구조물(600), 덮개(700), 액추에이터(800), 선체 격실 구조물(900), 고정부(950)를 포함한다.The passive residual
격납 용기(100)는 선박용 일체형 원자로(10)를 격납한다. 격납 용기(100)는 실린더 형태 또는 캡슐 형태 등을 가질 수 있으며, 원자로 용기(13)를 둘러싸고 있다. 격납 용기(100)의 내부에는 내부 공간(110)이 위치하며, 내부 공간(110)은 원자로 용기(13)와 격납 용기(100) 사이에 위치한다. The
제1 열교환기(200)는 격납 용기(100)의 내부 공간(110)에서 선박용 일체형 원자로(10)와 격납 용기(100) 사이에 위치한다. 제1 열교환기(200)는 선박용 일체형 원자로(10)의 증기 발생기(12)와 연결된다. 사고 발생 시 증기 발생기(12)로부터 발생된 증기는 제1 열교환기(200)로 이동하며, 제1 열교환기(200)로 이동된 증기는 응축수로 냉각되어 다시 증기 발생기(12)로 이동한다. 이로 인해 선박용 일체형 원자로(10)의 잔열 제거가 수행된다. 제1 열교환기(200)는 공간 충진 유체 공급부(500)로부터 격납 용기(100)의 내부 공간(110)에 충진된 냉각 유체(CF)를 이용한 수냉식 열교환기이다. 제1 열교환기(200)는 공지된 다양한 형태를 가지고 열교환을 수행할 수 있다.The
제1 열교환기(200)는 열교환기 본체(210), 증기 배관(220), 증기 제어 밸브(230), 응축수 배관(240)을 포함한다.The
열교환기 본체(210)는 격납 용기(100)의 내부 공간(110)에 위치한다. 열교환기 본체(210)의 상부는 증기 배관(220)과 연결되며, 열교환기 본체(210)의 하부는 응축수 배관(240)과 연결된다.The
증기 배관(220)은 증기 발생기(12)의 상부와 열교환기 본체(210)의 상부를 연결한다. 증기 제어 밸브(230)가 오픈(open)되면, 증기 배관(220)을 통해 증기 발생기(12)의 상부로부터 증기가 열교환기 본체(210)의 상부로 이동한다. 열교환기 본체(210)의 상부로 이동한 증기는 열교환기 본체(210)에서 응축수로 냉각되어 열교환기 본체(210)의 하부로 이동한다.The
증기 제어 밸브(230)는 증기 배관(220)에 설치된다. 증기 제어 밸브(230)는 증기 발생기(12)로부터 제1 열교환기(200)로 증기 배관(220)을 통하는 증기의 흐름을 제어할 수 있다. 증기 제어 밸브(230)는 일반적인 원자로 운전 시 클로즈(close)되며, 사고 발생 시 오픈(open)될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The
응축수 배관(240)은 증기 발생기(12)의 하부와 열교환기 본체(210)의 하부를 연결한다. 증기 발생기(12)의 상부로부터 열교환기 본체(210)의 상부로 이동된 증기는 열교환기 본체(210)에서 응축수로 냉각되어 열교환기 본체(210)의 하부로 이동된 후, 응축수 배관(240)을 통해 증기 발생기(12)의 하부로 이동한다.The condensate pipe 240 connects the lower part of the
제2 열교환기(300)는 제1 열교환기(200)와 이격되어 격납 용기(100)의 내부 공간(110)에 위치한다. 제2 열교환기(300)는 격납 용기(100)의 내부 공간(110)의 상부에 위치한다. 제2 열교환기(300)는 격납 용기(100)의 외부에 위치하는 공랭식 열교환기인 제3 열교환기(400)와 연결된다. 제2 열교환기(300)의 내부에는 냉각수가 위치하며, 냉각수는 제2 열교환기(300)와 제3 열교환기(400) 사이를 순환한다. 제2 열교환기(300)는 공지된 다양한 형태를 가지고 열교환을 수행할 수 있다. 제2 열교환기(300)는 사고 발생 시, 내부 공간(110)에 충진된 냉각 유체(CF)로부터 증발된 증기를 응축수로 냉각한다. 제2 열교환기(300)의 열교환에 의해 가열된 제2 열교환기(300) 내부의 가열된 냉각수는 제3 열교환기(400)로 이동되며, 제3 열교환기(400)로 이동된 가열된 냉각수는 제3 열교환기(400)에서 차가운 냉각수로 냉각되어 다시 제2 열교환기(300)로 이동된다.The
제3 열교환기(400)는 격납 용기(100)의 외부에 위치하며, 제2 열교환기(300)와 연결된다. 제3 열교환기(400)는 격납 용기(100)와 이격되어 굴뚝 구조물(600) 내부에 위치한다. 제3 열교환기(400)는 굴뚝 구조물(600)을 통하는 공기를 이용한 공랭식 열교환기이다. 제2 열교환기(300)로부터 제3 열교환기(400)로 이동된 가열된 냉각수는 제3 열교환기(400)에서 차가운 냉각수로 냉각되어 다시 제2 열교환기(300)로 이동된다. 즉, 제3 열교환기(400)는 공기를 이용해 제2 열교환기(300)의 냉각을 수행한다.The
공간 충진 유체 공급부(500)는 격납 용기(100)와 연결된다. 공간 충진 유체 공급부(500)는 격납 용기(100)의 내부 공간(110)과 연통하며, 격납 용기(100)의 내부 공간(110)으로 냉각 유체(CF)를 공급한다. 공간 충진 유체 공급부(500)는 사고 발생 시 격납 용기(100)의 내부 공간(110)으로 냉각 유체(CF)를 공급하나, 이에 한정되지 않고 일반적인 운영 상황에서 격납 용기(100)의 내부 공간(110)으로 냉각 유체(CF)를 공급할 수 있다. 냉각 유체(CF)는 공지된 다양한 냉각 액체일 수 있으나, 이에 한정되지 않고 공지된 다양한 냉각 기체일 수 있다.The space filling
공간 충진 유체 공급부(500)는 유체 공급 탱크(510), 유체 공급 배관(520), 유체 제어 밸브(530)를 포함한다.The space filling
유체 공급 탱크(510)는 냉각 유체(CF)를 저장한다. 유체 공급 탱크(510)는 격납 용기(100) 대비 높은 위치에 위치한다. 유체 공급 탱크(510)는 냉각 유체(CF)를 저장할 수 있는 공지된 다양한 형태를 가질 수 있다.The
유체 공급 배관(520)은 유체 공급 탱크(510)와 격납 용기(100) 사이를 연결한다. 유체 공급 배관(520)을 통해 유체 공급 탱크(510)로부터 격납 용기(100)로 냉각 유체(CF)가 공급된다.The
유체 제어 밸브(530)는 유체 공급 배관(520)에 설치된다. 유체 제어 밸브(530)는 유체 공급 배관(520)을 통하는 냉각 유체(CF)의 흐름을 제어할 수 있다.The
굴뚝 구조물(600)은 제3 열교환기(400)를 둘러싸고 있다. 굴뚝 구조물(600)의 하부로부터 상부로 공기가 통하며, 제3 열교환기(400)는 굴뚝 구조물(600)을 통하는 공기를 이용한 공랭식 열교환을 수행한다. 굴뚝 구조물(600)은 선박에 설치되며, 공기가 통하는 공지된 다양한 형태를 가질 수 있다.The
덮개(700)는 굴뚝 구조물(600)의 상부를 커버한다. 덮개(700)는 액추에이터(800)와 연결되며, 액추에이터(800)에 의해 굴뚝 구조물(600)의 상부를 개폐한다.The
액추에이터(800)는 덮개(700)와 연결되며, 덮개(700)를 개폐하는 실린더(810)를 포함한다. 액추에이터(800)의 실린더(810)는 증기 배관(220)과 연결되어 증기 발생기(12)와 연결된다. 액추에이터(800)의 실린더(810)는 증기 발생기(12)로부터 이동된 증기를 이용해 덮개(700)를 개폐한다.The
선체 격실 구조물(900)은 격납 용기(100)를 수납한다. 선체 격실 구조물(900)은 선박의 선체에 설치된다. 선체 격실 구조물(900)의 상부는 오픈되어 있으나, 이에 한정되지 않고 선체 격실 구조물(900)의 상부는 클로즈될 수 있다. The
고정부(950)는 격납 용기(100)와 선체 격실 구조물(900) 사이를 연결한다. 고정부(950)는 격납 용기(100)를 선체 격실 구조물(900)에 고정한다. 고정부(950)는 격납 용기(100)를 선체 격실 구조물(900)에 고정할 수 있는 다양한 고정 부재들을 포함할 수 있다.The fixing
이하, 도 2를 참조하여 상술한 일 실시예에 따른 피동 잔열 제거 계통의 효과를 설명한다.Hereinafter, the effect of the passive residual heat removal system according to the above-described embodiment will be described with reference to FIG. 2 .
도 2는 일 실시예에 따른 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통의 효과를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the effect of the passive residual heat removal system of the integrated nuclear reactor for ships according to an embodiment.
도 2를 참조하면, 사고 발생시 안전 계통 작동 신호가 발생되고, 공간 충진 유체 공급부(500)의 유체 제어 밸브(530)가 오픈되고, 유체 공급 탱크(510)내부에 있던 냉각 유체(CF)가 격납 용기(100)의 내부 공간(110)으로 중력에 의해 급속 유입된다.Referring to FIG. 2 , when an accident occurs, a safety system operation signal is generated, the
다음, 제1 열교환기(200)의 증기 제어 밸브(230)가 오픈되고, 증기 발생기(12)로부터 제1 열교환기(200)로 이동된 증기(ST)가 냉각 유체(CF)에 의해 제1 열교환기(200)에서 응축수(CW)로 냉각되어 다시 증기 발생기(12)로 이동되는 동시에, 냉각 유체(CF)에 의해 원자로 용기(13)의 냉각이 수행되어 선박용 일체형 원자로(10)에 대한 피동 잔열 제거가 수행된다. 이때, 제1 열교환기(200)로 이동되는 증기(ST)의 일부 증기(ST)가 액추에이터(800)의 실린더(810)로 유입되고, 실린더(810)에 의해 액추에이터(800)가 작동되어 굴뚝 구조물(600)을 커버하는 덮개(700)가 오픈된다. Next, the
다음, 제1 열교환기(200) 및 냉각 유체(CF)에 의해 선박용 일체형 원자로(10)에 대한 피동 잔열 제거가 지속적으로 수행되면, 격납 용기(100)의 내부 공간(110)에 위치하는 냉각 유체(CF)가 가열되어 증기로 증발되고, 증발된 증기는 격납 용기(100)의 내부 공간(110)의 상부에 위치하는 제2 열교환기(300)의 표면에서 열교환된 후 응축수로 냉각되어 다시 냉각 유체(CF)가 위치하는 풀(pool)로 회수된다.Next, when the passive residual heat removal for the integrated
이때, 제2 열교환기(300)의 내부에서 외부 증기와의 열교환으로 인해 가열된 제2 열교환기(300) 내부의 가열된 냉각수(HO)는 공랭식 열교환기인 제3 열교환기(400)로 이동하여 제3 열교환기(400)에서 차가운 냉각수(CO)로 냉각된 후 다시 제2 열교환기(300)로 이동하여 제2 열교환기(300)의 냉각이 수행된다.At this time, the heated cooling water (HO) inside the
이와 같이, 일 실시예에 따른 피동 잔열 제거 계통(1000)은, 사고 발생 등의 신호가 발생하면, 격납 용기(100)와 선박용 일체형 원자로(10)의 원자로 용기(13) 사이의 내부 공간(110)을 냉각 유체(CF)로 채울 수 있는 공간 충진 유체 공급부(500) 및 선박용 일체형 원자로(10)의 증기 발생기(12)와 연결되어 격납 용기(100)의 내부 공간(110)에 위치하는 제1 열교환기(200)를 포함함으로써, 일시에 내부 공간(110)을 냉각 유체(CF)로 채워 원자로 용기(13)로부터 발생된 열을 냉각하는 동시에 증기 발생기(12)로부터 제1 열교환기(200)로 이동된 증기(ST)를 응축수(CW)로 냉각하여 다시 증기 발생기(12)로 이동시킴으로써, 선박용 일체형 원자로(10)의 피동 잔열 제거를 수행한다.In this way, the passive residual
또한, 일 실시예에 따른 피동 잔열 제거 계통(1000)은, 사고 발생 등의 신호가 발생하면, 격납 용기(100)의 외부에 위치하는 공랭식 열교환기인 제3 열교환기(400)와 연결되어 격납 용기(100)의 내부 공간(110)의 상부에서 제3 열교환기(400)에 의해 가열된 냉각수(HO)가 차가운 냉각수(CO)로 냉각되는 제2 열교환기(300)를 포함함으로써, 선박용 일체형 원자로(10)에 대한 냉각 유체(CF) 및 제1 열교환기(200)의 피동 잔열 제거에 의해 가열된 냉각 유체(CF)로부터 증발된 증기가 내부 공간(110)의 상부에 위치하는 제2 열교환기(300)에서 응축수로 냉각되어 다시 하강하기 때문에, 격납 용기(100)의 내부 공간(110)에 위치하는 냉각 유체(CF)의 냉각을 지속적으로 수행한다.In addition, the passive residual
즉, 선박용 일체형 원자로(10)에 사고 발생 등의 신호가 발생되면, 공간 충진 유체 공급부(500)의 냉각 유체(CF) 및 제1 열교환기(200)를 이용해 선박용 일체형 원자로(10)의 피동 잔열 제거를 수행하는 동시에 제2 열교환기(300) 및 제3 열교환기(400)를 이용해 격납 용기(100)의 내부 공간(110)에 위치하는 냉각 유체(CF)의 냉각을 지속적으로 수행함으로써, 선박에 장착되는 선박용 일체형 원자로(10)를 안전하게 냉각시키는 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통(1000)이 제공된다.That is, when a signal such as an accident occurrence is generated in the ship-integrated
이하, 도 3을 참조하여 다른 실시예에 따른 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통을 설명한다. 이하에서는 상술한 일 실시예에 따른 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통과 다른 부분에 대해서 설명한다.Hereinafter, a passive residual heat removal system of an integrated nuclear reactor for ships according to another embodiment will be described with reference to FIG. 3 . Hereinafter, parts different from the passive residual heat removal system of the integrated nuclear reactor for ships according to the above-described embodiment will be described.
도 3은 다른 실시예에 따른 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통을 나타낸 도면이다.3 is a view showing a passive residual heat removal system of an integrated nuclear reactor for a ship according to another embodiment.
도 3을 참조하면, 다른 실시예에 따른 피동 잔열 제거 계통(1002)은 격납 용기(100), 제1 열교환기(200), 제2 열교환기(300), 제3 열교환기(400), 공간 충진 유체 공급부(500), 선체 격실 구조물(900), 고정부(950)를 포함한다.Referring to Figure 3, the passive residual
제3 열교환기(400)는 격납 용기(100)의 외부에 위치하며, 제2 열교환기(300)와 연결된다. 제3 열교환기(400)는 격납 용기(100)와 이격되어 선박의 선체 벽면(20)에 부착된다. 제3 열교환기(400)가 부착된 선박의 선체 벽면(20)은 선박의 외부 또는 내부에 위치할 수 있다. 제3 열교환기(400)는 선체 벽면(20)의 내부에 삽입될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 제3 열교환기(400)는 선체 벽면(20) 전체를 열제거 수단으로 이용한다.The
이와 같이, 다른 실시예에 따른 피동 잔열 제거 계통(1002)은, 사고 발생 등의 신호가 발생하면, 격납 용기(100)와 선박용 일체형 원자로(10)의 원자로 용기(13) 사이의 내부 공간(110)을 냉각 유체(CF)로 채울 수 있는 공간 충진 유체 공급부(500) 및 선박용 일체형 원자로(10)의 증기 발생기(12)와 연결되어 격납 용기(100)의 내부 공간(110)에 위치하는 제1 열교환기(200)를 포함함으로써, 일시에 내부 공간(110)을 냉각 유체(CF)로 채워 원자로 용기(13)로부터 발생된 열을 냉각하는 동시에 증기 발생기(12)로부터 제1 열교환기(200)로 이동된 증기(ST)를 응축수(CW)로 냉각하여 다시 증기 발생기(12)로 이동시킴으로써, 선박용 일체형 원자로(10)의 피동 잔열 제거를 수행한다.As such, in the passive residual
또한, 다른 실시예에 따른 피동 잔열 제거 계통(1002)은, 사고 발생 등의 신호가 발생하면, 격납 용기(100)의 외부에 위치하는 선체 벽면(20) 전체를 열제거 수단으로 이용하는 제3 열교환기(400)와 연결되어 격납 용기(100)의 내부 공간(110)의 상부에서 제3 열교환기(400)에 의해 가열된 냉각수(HO)가 차가운 냉각수(CO)로 냉각되는 제2 열교환기(300)를 포함함으로써, 선박용 일체형 원자로(10)에 대한 냉각 유체(CF) 및 제1 열교환기(200)의 피동 잔열 제거에 의해 가열된 냉각 유체(CF)로부터 증발된 증기가 내부 공간(110)의 상부에 위치하는 제2 열교환기(300)에서 응축수로 냉각되어 다시 하강하기 때문에, 격납 용기(100)의 내부 공간(110)에 위치하는 냉각 유체(CF)의 냉각을 지속적으로 수행한다.In addition, the passive residual
즉, 선박용 일체형 원자로(10)에 사고 발생 등의 신호가 발생되면, 공간 충진 유체 공급부(500)의 냉각 유체(CF) 및 제1 열교환기(200)를 이용해 선박용 일체형 원자로(10)의 피동 잔열 제거를 수행하는 동시에 제2 열교환기(300) 및 제3 열교환기(400)를 이용해 격납 용기(100)의 내부 공간(110)에 위치하는 냉각 유체(CF)의 냉각을 지속적으로 수행함으로써, 선박에 장착되는 선박용 일체형 원자로(10)를 안전하게 냉각시키는 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통(1002)이 제공된다.That is, when a signal such as an accident occurrence is generated in the ship-integrated
이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the
선박용 일체형 원자로(10), 격납 용기(100), 제1 열교환기(200), 제2 열교환기(300), 제3 열교환기(400), 공간 충진 유체 공급부(500)Ship's integrated reactor (10), containment vessel (100), first heat exchanger (200), second heat exchanger (300), third heat exchanger (400), space filling fluid supply unit (500)
Claims (7)
상기 격납 용기의 내부 공간에서 상기 선박용 일체형 원자로와 상기 격납 용기 사이에 위치하며, 상기 증기 발생기와 연결된 제1 열교환기;
상기 격납 용기의 상기 내부 공간의 상부에 위치하는 제2 열교환기;
상기 격납 용기의 외부에 위치하며, 상기 제2 열교환기와 연결된 제3 열교환기;
상기 격납 용기와 연결되며, 상기 격납 용기의 상기 내부 공간으로 냉각 유체를 공급하는 공간 충진 유체 공급부;
상기 제3 열교환기를 둘러싸며, 공기가 통하는 굴뚝 구조물;
상기 굴뚝 구조물의 상부를 커버하는 덮개; 및
상기 증기 발생기와 연결되며 상기 덮개를 개폐하는 실린더를 포함하는 액추에이터
를 포함하는 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통.a containment vessel containing an integrated nuclear reactor for a ship including a core and a steam generator;
a first heat exchanger positioned between the ship-integrated nuclear reactor and the containment vessel in the interior space of the containment vessel, and connected to the steam generator;
a second heat exchanger located above the inner space of the containment vessel;
a third heat exchanger located outside the containment vessel and connected to the second heat exchanger;
a space filling fluid supply unit connected to the containment vessel and configured to supply a cooling fluid to the inner space of the containment vessel;
a chimney structure surrounding the third heat exchanger and allowing air to pass therethrough;
a cover covering the upper portion of the chimney structure; and
An actuator connected to the steam generator and including a cylinder opening and closing the cover
A passive residual heat removal system of an integrated nuclear reactor for ships comprising a.
상기 제1 열교환기는,
상기 격납 용기의 내부 공간에 위치하는 열교환기 본체;
상기 증기 발생기의 상부와 상기 열교환기 본체의 상부를 연결하는 증기 배관;
상기 증기 배관에 설치된 증기 제어 밸브; 및
상기 증기 발생기의 하부와 상기 열교환기 본체의 하부를 연결하는 응축수 배관
을 포함하는 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통.In claim 1,
The first heat exchanger,
a heat exchanger body located in the interior space of the containment vessel;
a steam pipe connecting an upper portion of the steam generator and an upper portion of the heat exchanger body;
a steam control valve installed in the steam pipe; and
A condensate pipe connecting a lower portion of the steam generator and a lower portion of the heat exchanger body
A passive residual heat removal system of an integrated nuclear reactor for ships comprising a.
상기 공간 충진 유체 공급부는,
상기 냉각 유체를 저장하는 유체 공급 탱크;
상기 유체 공급 탱크와 상기 격납 용기 사이를 연결하는 유체 공급 배관; 및
상기 유체 공급 배관에 설치된 유체 제어 밸브
를 포함하는 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통.In claim 1,
The space filling fluid supply unit,
a fluid supply tank storing the cooling fluid;
a fluid supply pipe connecting the fluid supply tank and the containment vessel; and
A fluid control valve installed in the fluid supply pipe
A passive residual heat removal system of an integrated reactor for ships comprising a.
상기 격납 용기를 수납하는 선체 격실 구조물; 및
상기 격납 용기와 상기 선체 격실 구조물 사이를 연결하며, 상기 격납 용기를 상기 선체 격실 구조물에 고정하는 고정부
를 더 포함하는 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통.In claim 1,
a hull compartment structure accommodating the containment vessel; and
A fixing part connecting the containment vessel and the hull compartment structure and fixing the containment vessel to the hull compartment structure
The passive residual heat removal system of the integrated nuclear reactor for ships further comprising a.
상기 제3 열교환기는 선박의 선체 벽면에 부착된 선박용 일체형 원자로의 피동 잔열 제거 계통.In claim 1,
The third heat exchanger is a passive residual heat removal system of an integrated nuclear reactor for ships attached to the hull wall of the ship.
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