KR102482845B1 - 유리화설비의 용융물 배출장치 - Google Patents

Abstract

유리화설비의 용융물 배출장치를 제공한다. 상기 유리화설비의 용융물 배출장치는 용융로가 안착되며, 상기 용융로에서 배출되는 용융물이 내부에 충진되는 용융물저장유닛; 및 상기 용융물저장유닛상에 설치되며, 상기 용융로를 가열하여 상기 용융물의 배출되도록 하기위한 저항가열 방식의 발열유닛을 포함하되, 상기 용융물 저장유닛은 상기 용융로가 안착되는 안착부가 플랫(flat) 타입으로 구비될 수 있다.

Description

유리화설비의 용융물 배출장치{Melt discharger of the vitrification process equipment}

본 발명은 유리화설비의 용융물 배출장치에 관한 것이다.

원자력 발전 등을 통해 나오는 방사성 폐기물을 보다 안정적으로 처리, 보관 및 관리하는 것이 필요하다. 유해성 폐기물을 처리, 보관하는 방법으로서 저온용융로 유리화 기술이 개발되어 왔다. 저온용융로 유리화 기술은 유도가열식 저온용융로를 이용하여 유해성폐기물을 연소시키고 중금속 등을 용융하여 유리와 함께 유리고화체로 만들어 유리 구조 속에 가두어 주변 환경으로 침출되지 않도록 하여 격리시키는 것이다.

이러한 저온용융로는 하부에 설치된 유도가열식 배출장치가 수직형태로 설치가 되어 주변기기(예: 슬라이딩 게이트 벨브 등)에 대한 간섭을 발생시킨다. 즉, 설비 기동 시 고주파발생기(HFG) 노이즈에 의한 비정상 동작 및 주변기기 국부가열 발생 등을 일으키게 된다. 이러한 현상은 화재발생 등과 같은 산업안전상의 위험요인이 될 수 있다.

한국공개특허 제10-2007-0063594호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 유도가열식 배출장치 구동에 따라 주변기기에 발생되는 간섭을 해소할 수 있는 유리화설비의 용융물 배출장치를 제공하는 것이다.

특히, 설비 기동 시 용융로와 용융로 거치수단의 기울어진 설치 구조상에서, 고주파발생기(HFG　: High Frequency Generator) 노이즈에 노출됨 등에 의한 비정상 동작 및 주변기기 국부가열 발생 등을 해소할 수 있는 유리화설비의 용융물 배출장치를 제공하는 것이다.

또한, 주변기기 국부가열에 따란 화재발생을 예방하여 산업안전 위험요인을 제거하는 유리화설비의 용융물 배출장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면(aspect)에 따른 유리화설비의 용융물 배출장치는, 용융로가 안착되며, 상기 용융로에서 배출되는 용융물이 내부에 충진되는 용융물저장유닛; 및 상기 용융물저장유닛상에 설치되며, 상기 용융로를 가열하여 상기 용융물의 배출되도록 하기위한 저항가열 방식의 발열유닛을 포함하되, 상기 용융물저장유닛은 상기 용융로가 안착되는 안착부가 플랫(flat) 타입으로 구비되는 것일 수 있다.

또한, 상기 용융물저장유닛은, 베이스몸체부와, 상기 베이스몸체부의 상부에 플랫타입으로 구비되며, 상기 용융로가 안착되는 안착부가 구비될 수 있다.

또한, 상기 용융물저장유닛의 하부에는 배출공이 구비되며, 상기 배출공은, 상기 발열유닛의 가동에 따른 발열을 기반으로 상기 용융물 배출이 이루어지며, 상기 발열유닛의 가동이 중단되면, 경화되는 상기 용융물에 의하여 내부가 막힘으로써 상기 용융물의 배출이 중단되는 것일 수 있다.

또한, 상기 용융물저장유닛은 측면부에 슬랑이딩방식으로 삽입되어, 상기 배출공의 유로를 차단시키는 플레이트삽입체가 구비될 수 있다.

또한, 상기 배출공은 다수로 구비되며, 상기 플레이트삽입체는 상기 배출공의 유로를 획일적으로 차단하도록 상기 용융물저장유닛의 측면부로 삽입되거나, 상기 배출공의 유로를 설정 개수별로 차단하도록, 복수 구비되어 상기 용융물저장유닛의 측면부로 개별 삽입되는 것일 수 있다.

또한, 상기 플레이트삽입체는 복수로 구비되되, 서로 다른 높이상에서 상기 용융물저장유닛의 측면부에 삽입되는 것일 수 있다.

또한, 상기 발열유닛은, 1200 내지 1800 ℃의 온도로 발열하는 것일 수 있다.

또한, 상기 안착부는, 편(片)형상체로서, 상호 이웃하여 둘레방향을 따라 다수 구비되되, 상기 발열유닛을 중심으로 방사형으로 배치되는 것일 수 있다.

또한, 상기 용융물저장유닛상의 상기 발열유닛이 위치되는 거치영역은, 적어도 일부가 캐스터블(castable refractory)로 이루어진 것일 수 있다.

또한, 상기 발열유닛은, 상기 발열이 이루어지는 발열부와, 상기 발열부의 전원을 공급하는 전원공급부가 구비되며, 상기 발열부는 상기 거치영역에 위치되는 것일 수 있다.

또한, 상기 발열유닛은, 탄화규소(SiC) 또는 규화몰리브덴(MoSi2) 기반의 히터를 포함하는 것일 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 유리화설비의 용융물 배출장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

본 발명에 따르면 유도가열식 배출장치 구동에 따라 주변기기에 발생되는 간섭을 해소할 수 있는 유리화설비의 용융물 배출장치를 제공할 수 있다.

또한, 특히, 설비 기동 시 고주파발생기 노이즈에 의한 비정상 동작 및 주변기기 국부가열 발생 등을 해소할 수 있는 유리화설비의 용융물 배출장치를 제공할 수 있다.

또한, 주변기기 국부가열에 따른 화재발생을 예방하여 산업안전 위험요인을 제거하는 유리화설비의 용융물 배출장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리화설비의 용융물 배출장치의 구성들을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1에 따른 용융물 배출장치가 설치된 상태의 구성들의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 따른 일부 구성의 장착상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 따른 용융물 배출장치가 설치된 상태의 구성들의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 따른 일부 구성의 장착상태를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1에 따른 용융물 배출장치가 설치된 상태의 구성들의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6에 따른 일부 구성의 장착상태를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리화설비의 용융물 배출장치(100)의 구성들을 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 1을 참조하면, 유리화설비의 용융물 배출장치(100)는 용융물저장유닛(110), 발열유닛(120)을 포함할 수 있다. 용융물저장유닛(110)은, 베이스몸체부(111), 안착부(112)가 구비될 수 있다. 발열유닛(120)은, 전원공급부(121), 전원라인(122), 발열부(123)가 구비될 수 있다.

도 1을 참조하면 용융물저장유닛(110)은 용융로(10)가 안착되며(도 2 참조), 용융로(10)에서 배출되는 용융물이 내부에 충진될 수 있다.

발열유닛(120)은 저항가열 방식의 발열수단으로서, 용융물저장유닛(110)상에 설치될 수 있다. 이러한 발열유닛(120)은 용융로(10)를 가열하여 용융물의 배출되도록 할 수 있다.

용융물저장유닛(110)의 안착부(112)에는 용융로(10)가 안착될 수 있다. 여기서 안착부(112)는 플랫(flat) 타입으로 구비될 수 있다. 용융물저장유닛(110)의 베이스몸체부(111)는 필요한 내부 충진 용량을 가지도록 그에 적합한 폭과 높이를 가질 수 있다.

용융물저장유닛(110)의 안착부(112)는 베이스몸체부(111)의 상부에 플랫타입으로 구비될 수 있다. 이러한 안착부(112)에는 용융로(10)가 안착되어 위치될 수 있다.

안착부(112)는, 편(片)형상체로서, 상호 이웃하여 둘레방향을 따라 다수 구비될 수 있다. 이러한 안착부(112)는 발열유닛(120)을 중심으로 방사형으로 배치될 수 있다.

이때, 용융물저장유닛(110)상의 발열유닛(120)의 발열부(123)가 위치되는 거치영역(130)은, 적어도 일부가 캐스터블(castable refractory)로 이루어진 것일 수 있다.

이는 캐스터블을 통해 주변 구성들보다 용융물저장유닛(110) 등에 구비된 용융물 자체에 대한 열을 효과적으로 더 많이 전달하기 위한 것이다. 발열유닛(120)의 발열부(123)는 발열이 이루어질 수 있다.

예컨데, 발열유닛(120)은, 1200 내지 1800

의 온도로 발열하는 것일 수 있다. 발열유닛(120)의 전원공급부(121)는 발열부(123)의 발열에 필요한 전력을 공급할 수 있다.

이러한 전원공급부(121)는 전원계통 혹은 배터리 등으로 다양하게 구현될 수 있다. 한편, 발열유닛(120)의 발열부(123)는 탄화규소(SiC) 또는 규화몰리브덴(MoSi2) 기반의 히터를 포함하는 것일 수 있다.

한편, 용융물저장유닛(110)의 하부에는 배출공(T1)이 구비될 수 있다. 배출공(T1)은, 발열유닛(120)의 가동에 따른 발열을 기반으로 용융물 배출이 이루어질 수 있다.

이러한 용융물저장유닛(110)의 하부에는 배출공(T1)은 발열유닛(120)의 가동이 중단되면, 경화되는 용융물에 의하여 내부가 막힘으로써 용융물의 배출이 중단되는 것일 수 있다.

용융물저장유닛(110)은 플레이트삽입체(210)가 측면부에 내부공간(P1)에 슬라이딩방식으로 삽입될 수 있다. 이렇게 삽입되는 플레이트삽입체(210)는 배출공(T1)이 형성하는 유로를 적어도 수평방향상에서 차단시키는 역할을 할 수 있다.

이는 전술한 경화된 용융물의 배출 차단을 보조하거나 대체하기 위한 것일 수 있다. 여기서 배출공(T1)은 단수 또는 다수로 구비될 수 있다.

도 2는 도 1에 따른 용융물 배출장치(100)가 설치된 상태의 구성들의 일 실시예를 도시한 도면이다. 도 3은 도 2에 따른 일부 구성의 장착상태를 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 플레이트삽입체(210)는 배출공(T1)의 유로를 획일적으로 차단하도록 용융물저장유닛(110)의 측면부로 삽입될 수 있다.

도 4는 도 1에 따른 용융물 배출장치(100)가 설치된 상태의 구성들의 다른 실시예를 도시한 도면이다. 도 5는 도 4에 따른 일부 구성의 장착상태를 도시한 도면이다.

도 4 내지 도 5를 참조하면, 플레이트삽입체(210)는 복수로 구비되되, 서로 다른 높이상에서 용융물저장유닛(110)의 측면부에 삽입될 수 있다.

도 6은 도 1에 따른 용융물 배출장치(100)가 설치된 상태의 구성들의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 플레이트삽입체(210, 210')들이 각기 다수로 분할되어 용융물저장유닛(110)의 각기 다른 측면부로 삽입되는 것이 가능하다.

도 7을 참조하면, 플레이트삽입체(210, 210')들은 선택적인 삽입과 탈거를 통해 플레이트삽입체(210, 210')들 각각에 대응하는 배출공(T1)의 유로를 개별적으로 개폐하도록 하는 것이 가능하다.

한편, 도면에서는 각 플레이트삽입체(210, 210')들의 길이가 균일하게 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로서 서로 균일하지 않고 상이하게(예: 좌우, 상하 배치 상에서) 형성하는 것도 가능함은 물론이다.

즉, 배출공(T1)의 유로를 설정 개수별로 보다 많은 경우의 수로 정밀하게 개폐하는 것은 물론, 이를 수평방향 간에는 물론 다층형으로 구현하여 수직방향간에도 적용할 수 있다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

110: 용융물저장유닛
120: 발열유닛
121: 전원공급부
122: 전원공급라인
123: 발열부
130: 거치영역
210: 플레이트삽입체
T1: 배출공
P1: 내부공간

Claims (8)

1. 방사성 폐기물 처리를 위한 유리화설비의 용융물 배출장치로서,
   용융로가 안착되며, 상기 용융로에서 배출되는 용융물이 내부에 충진되는 용융물저장유닛; 및 상기 용융물저장유닛상에 설치되며, 상기 용융로를 가열하여 상기 용융물의 배출되도록 하기위한 저항가열 방식의 발열유닛을 포함하되,
   상기 용융물저장유닛은,
   베이스몸체부와, 상기 베이스몸체부의 상부에 플랫(flat)타입으로 구비되며, 상기 용융로가 안착되는 안착부가 구비되며,
   상기 용융물저장유닛의 하부에는 배출공이 구비되며,
   상기 배출공은, 상기 발열유닛의 가동에 따른 발열을 기반으로 상기 용융물 배출이 이루어지며, 상기 발열유닛의 가동이 중단되면, 경화되는 상기 용융물에 의하여 내부가 막힘으로써 상기 용융물의 배출이 중단되는 것이며,
   상기 용융물저장유닛은 측면부에 슬랑이딩방식으로 삽입되어, 상기 배출공의 유로를 차단시키는 플레이트삽입체가 구비되며,
   상기 배출공은 다수로 구비되며,
   상기 플레이트삽입체는 상기 배출공의 유로를 획일적으로 차단하도록 상기 용융물저장유닛의 측면부로 삽입되거나, 상기 배출공의 유로를 설정 개수별로 차단하도록, 복수 구비되어 상기 용융물저장유닛의 측면부로 개별 삽입되며,
   상기 플레이트삽입체는 복수로 구비되되, 서로 다른 높이상에서 상기 용융물저장유닛의 측면부에 삽입되는, 유리화설비의 용융물 배출장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 발열유닛은, 1200 내지 1800 ℃의 온도로 발열하는 것인, 유리화설비의 용융물 배출장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 안착부는,
   편(片)형상체로서, 상호 이웃하여 둘레방향을 따라 다수 구비되되,
   상기 발열유닛을 중심으로 방사형으로 배치되는 것인, 유리화설비의 용융물 배출장치.

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