KR102591207B1 - Apparatus for cooling emission vapor in the reactor - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 원자로 내 방출증기 냉각장치는 재장전수탱크 및 가압기로부터 상기 재장전수탱크로 연장되어 상기 재장전수탱크로 방출증기를 토출하는 스파저(Sparger)를 포함하되, 상기 스파저는 상기 방출증기가 유입되어 외부로 상기 방출증기를 토출하는 제1토출구가 형성되는 내부관, 상기 내부관의 외측에 설치되어 상기 내부관으로부터 토출되는 상기 방출증기의 토출 압력에 의해 회전 구동되며, 상기 방출증기가 상기 재장전수탱크로 토출되는 제2토출구가 형성되는 외부관 및 상기 외부관의 회전 구동에 따라 승강 구동하여 상기 재장전수탱크 내부에 강제 대류를 형성하는 대류형성부를 포함하므로, 핀에 의한 강제대류를 발생시켜 재장전수탱크의 테두리부에 대한 혼합을 증진시켜 재장전수탱크 내 냉각재와 방출증기간 균일한 열전달을 발생시켜 증기 냉각효과가 개선되고, 방출증기에 의한 격납건물 가압이 완화되는 효과를 도출할 수 있다.The discharge steam cooling device in a nuclear reactor according to the present invention includes a sparger that extends from a reload tank and a pressurizer to the reload tank and discharges discharge steam into the reload tank, wherein the sparger allows the discharge steam to An inner tube formed with a first discharge port through which the discharged steam flows in and discharges the discharged steam to the outside, is installed on the outside of the inner pipe and is driven to rotate by the discharge pressure of the discharged steam discharged from the inner pipe, and the discharged steam is discharged from the inner pipe. It includes an external pipe in which a second discharge port discharged to the reloading tank is formed, and a convection forming unit that is driven up and down according to the rotational drive of the external pipe to form forced convection inside the reloading tank, thereby generating forced convection by the fin. This improves mixing around the rim of the reload tank and generates uniform heat transfer between the coolant in the reload tank and the discharged steam, improving the steam cooling effect and relieving the pressurization of the containment building due to the discharged steam. there is.
Description
본 발명은 원자로 내 방출증기 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원전 사고시 냉각재계통에서 방출된 증기를 냉각하는 데 사용하는 원자로 내 방출증기 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling device for discharge steam within a nuclear reactor, and more specifically, to a cooling device for cooling discharge steam within a nuclear reactor used to cool steam released from a coolant system in the event of a nuclear power plant accident.
원자로 냉각재 배기를 위한 유로는 가압기 증기영역과 원자로용기 상부헤드에 노즐로 연결되어 있으며 원자로건물내 재장전수탱크로 방출되도록 유로가 형성되어 있다. 정상운전 시에는 격리밸브들로 유로가 차단되어 있으며 사고 시 유로를 통한 배기가 필요할 경우 밸브를 개방하여 배기시킨다. 다중의 능동 기기들로 구성하여 단일능동고장으로 인해 배기 유로 형성 필요시 제한되지 말아야하며 발전소 정상운전 시 가압기와 원자로용기 상부헤드의 격리가 항상 유지될 수 있도록 구성한다.The flow path for exhausting the reactor coolant is connected to the pressurizer vapor area and the upper head of the reactor vessel through a nozzle, and the flow path is formed to discharge the coolant to the reload tank within the reactor building. During normal operation, the flow path is blocked by isolation valves, and in the event of an accident, if exhaust through the flow path is necessary, the valve is opened to exhaust air. It is composed of multiple active devices, so that the formation of an exhaust passage should not be restricted due to a single active failure, and the isolation between the pressurizer and the upper head of the reactor vessel can be maintained at all times during normal operation of the power plant.
안전감압 기능은 가압기 상부에 위치한 4개의 파이롯트구동 안전방출밸브를 개방함으로써 달성되며 방출된 유체는 원자로건물내 재장전수탱크로 배출된다. 각 가압기 파이롯트구동 안전방출밸브의 후단배관은 공통모관에 연결되어 원자로건물내 재장전수탱크 내 상부의 증기분사기 공통관으로 연결되며, 증기분사기를 통해 고압분사의 형태로 원자로건물내 재장전수탱크로 주입되고 원자로건물내 재장전수탱크의 재장전수와 응축 혼합된다.The safety decompression function is achieved by opening four pilot-operated safety release valves located at the top of the pressurizer, and the released fluid is discharged into the reload tank within the reactor building. The downstream piping of the pilot-actuated safety release valve of each pressurizer is connected to a common capillary pipe and connected to the common pipe of the steam injector at the top of the reloading tank in the reactor building, and is injected into the reloading tank in the reactor building in the form of high-pressure injection through the steam injector. and is condensed and mixed with reloading water from the reloading tank in the reactor building.
이러한 원자로 내 방출증기 냉각장치에 대해서는 이미 “대한민국 등록특허 제1089103호;가압경수형 원자로용 내격납재장전수조의 다공분사관 개선”에 의해 개시된 바 있다.Such a device for cooling discharge steam within a nuclear reactor has already been disclosed by “Republic of Korea Patent No. 1089103: Improvement of porous injection pipe of internal containment reloading tank for pressurized water reactor.”
상기 등록특허는 직선형태의 다공분사관을 포함하며, 상기 다공분사관은 측벽에 형성된 다수의 수평방향 구멍과, 바닥에 상기 수평방향 구멍보다 큰 직경의 수직방향 구멍과 및 상기 수직방향 구멍과 연결되며 상기 다공분사관의 내부로 연장되는 헬리컬 파이프를 포함하여, 상기 헬리컬 파이프의 입구가 상기 다공분사관의 내부에 위치하게 되는 것을 특징으로 한다.The registered patent includes a straight-shaped porous injection pipe, wherein the porous injection pipe has a plurality of horizontal holes formed on a side wall, a vertical hole at the bottom with a diameter larger than the horizontal hole, and is connected to the vertical hole. It is characterized in that it includes a helical pipe extending into the inside of the porous injection pipe, and the inlet of the helical pipe is located inside the porous injection pipe.
하지만, 상기 등록특허는 다공분사관이 직선형태로 마련되기 때문에, 방출증기가 재장전수탱크 내 전체에 골고루 분사되지 않기 때문에, 열전달 효율이 저하되는 문제점이 있다. However, in the registered patent, since the porous injection pipe is provided in a straight shape, the emitted steam is not sprayed evenly throughout the reload tank, so there is a problem in that heat transfer efficiency is reduced.
본 발명의 목적은 재장전수탱크 영역을 넓게 활용하면서 균일한 열전달이 발생할 수 있도록 한 원자로 내 방출증기 냉각장치를 제공하는 데 있다.The purpose of the present invention is to provide a cooling device for discharge steam in a nuclear reactor that allows uniform heat transfer while widely utilizing the reload tank area.
본 발명에 따른 원자로 내 방출증기 냉각장치는 재장전수탱크 및 가압기로부터 상기 재장전수탱크로 연장되어 상기 재장전수탱크로 방출증기를 토출하는 스파저(Sparger)를 포함하되, 상기 스파저는 상기 방출증기가 유입되어 외부로 상기 방출증기를 토출하는 제1토출구가 형성되는 내부관, 상기 내부관의 외측에 설치되어 상기 내부관으로부터 토출되는 상기 방출증기의 토출 압력에 의해 회전 구동되며, 상기 방출증기가 상기 재장전수탱크로 토출되는 제2토출구가 형성되는 외부관 및 상기 외부관의 회전 구동에 따라 승강 구동하여 상기 재장전수탱크 내부에 강제 대류를 형성하는 대류형성부를 포함할 수 있다.The discharge steam cooling device in a nuclear reactor according to the present invention includes a sparger that extends from a reload tank and a pressurizer to the reload tank and discharges discharge steam into the reload tank, wherein the sparger allows the discharge steam to An inner tube formed with a first discharge port through which the discharged steam flows in and discharges the discharged steam to the outside, is installed on the outside of the inner pipe and is driven to rotate by the discharge pressure of the discharged steam discharged from the inner pipe, and the discharged steam is discharged from the inner pipe. It may include an external tube in which a second discharge port is discharged to the reloading tank, and a convection forming unit that moves up and down according to the rotational drive of the external tube to form forced convection inside the reloading tank.
상기 대류형성부는 상기 내부관에 일단부가 지지되며 타단부에 링크핀이 설치되는 링크, 상기 링크핀을 회전축으로 회전 가능하게 상기 링크의 타단부에 연결되는 로드 및 상기 로드의 일단부에 설치되는 핀(fin)를 포함하며, 상기 로드의 타단부를 구속하며, 상기 외부관의 회전 구동에 따라 상기 로드의 타단부를 승강시켜 상기 로드가 상기 링크의 타단부를 중심으로 회전 구동되어 상기 로드의 타단부에 설치된 상기 핀이 승강 구동되도록 상기 외부관에는 핀 구동용 홈이 형성될 수 있다.The convection forming unit includes a link having one end supported on the inner tube and a link pin installed on the other end, a rod connected to the other end of the link so that the link pin can be rotated about a rotation axis, and a pin installed on one end of the rod. (fin), which restrains the other end of the rod, and lifts and lowers the other end of the rod according to the rotational drive of the external tube, so that the rod is rotated around the other end of the link and the other end of the rod A pin driving groove may be formed in the outer tube so that the pin installed at the end is driven up and down.
상기 재장전수탱크를 향하는 상기 내부관의 말단부는 폐쇄되며, 상기 원자로 내 방출증기 냉각장치는 상기 내부관의 내부에 상기 내부관의 길이 방향으로 설치되어 상기 내부관의 내부 영역을 분리된 제1영역과 제2영역으로 구획하되, 상기 내부관의 말단부 이전에 상기 제1영역과 제2영역이 서로 연통되도록 설치되는 격벽 및 상기 방출증기가 상기 제1영역으로 유입되는 것을 방지하고 상기 제2영역으로 유입된 후, 상기 내부관의 말단부로부터 상기 제2영역으로 역류하도록 상기 제1영역의 일부를 폐쇄하는 가림막을 더 포함할 수 있다.The distal end of the inner tube facing the reload tank is closed, and the discharge steam cooling device within the reactor is installed inside the inner tube in the longitudinal direction of the inner tube to form a first region that separates the inner area of the inner tube. It is divided into a second area and a partition wall installed before the distal end of the inner pipe so that the first area and the second area communicate with each other, and prevents the discharged steam from flowing into the first area and flows into the second area. After the inflow, it may further include a screen that closes a portion of the first area to allow reverse flow from the distal end of the inner tube to the second area.
상기 제2토출구는 상기 외부관의 외주면으로부터 상기 외부관의 중심을 향하는 가상선에 대하여 사선 방향으로 관통될 수 있다.The second discharge port may penetrate in a diagonal direction with respect to an imaginary line from the outer peripheral surface of the outer pipe to the center of the outer pipe.
본 발명에 따른 원자로 내 방출증기 냉각장치는 핀에 의한 강제대류를 발생시켜 재장전수탱크의 테두리부에 대한 혼합을 증진시켜 재장전수탱크 내 냉각재와 방출증기간 균일한 열전달을 발생시켜 증기 냉각효과가 개선되고, 방출증기에 의한 격납건물 가압이 완화되는 효과를 도출할 수 있다.The discharge steam cooling device in the nuclear reactor according to the present invention generates forced convection by fins to enhance mixing on the edge of the reload tank, thereby generating uniform heat transfer between the coolant in the reload tank and the discharge steam, thereby improving the steam cooling effect. This can be improved and the effect of relieving the pressure of the containment building due to the released steam can be derived.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로 내 방출증기 냉각장치의 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 원자로 내 방출증기 냉각장치 중 내부관과 외부관의 결합상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로 내 방출증기 냉각장치 중 내부관과 외부관을 절단하여 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram briefly showing the configuration of an exhaust steam cooling device in a nuclear reactor according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing the combined state of the inner tube and the outer tube in the discharge steam cooling device in the nuclear reactor according to one embodiment.
Figure 3 is a view showing the inner tube and outer tube of the discharge steam cooling device in the nuclear reactor according to an embodiment of the present invention.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their common or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it is. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one embodiment of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, so there may be various equivalents and modifications that can replace them. You must understand that it exists.
이하, 본 발명에 따른 원자로 내 방출증기 냉각장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the device for cooling discharge steam in a nuclear reactor according to the present invention will be described with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로 내 방출증기 냉각장치의 구성을 간략하게 나타낸 도면이며, 도 2는 일 실시예에 따른 원자로 내 방출증기 냉각장치 중 내부관과 외부관의 결합상태를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로 내 방출증기 냉각장치 중 내부관과 외부관을 절단하여 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram briefly showing the configuration of an emission steam cooling device in a nuclear reactor according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a diagram showing the combined state of the inner tube and the external tube of the emission steam cooling device in a nuclear reactor according to an embodiment of the present invention. 3 is a view showing the inner tube and the outer tube of the discharge steam cooling device in the nuclear reactor according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로 내 방출증기 냉각장치는 재장전수탱크(200) 및 스파저(300)을 포함할 수 있다.Referring to Figures 1 to 3, the discharge steam cooling device in a nuclear reactor according to an embodiment of the present invention may include a reloading tank 200 and a sparger 300.
재장전수탱크(200)의 상류 측에는 가압기(100)가 배치된다. 가압기(100)는 원자로 냉각재 계통의 운전압력을 유지하기 위한 것으로, 정상운전시 고압을 유지하여 원자로 비등을 방지하며 원자로 냉각재 계통의 운전압력을 일정하게 유지시켜 원자로 냉각재를 포화온도 이하인 과냉각상태로 유지하고 과도 상태시 발생되는 원자로 냉각재의 체적변화를 보상하는 밀림탱크의 역할을 수행한다.A pressurizer 100 is disposed on the upstream side of the reload tank 200. The pressurizer 100 is used to maintain the operating pressure of the reactor coolant system. It maintains high pressure during normal operation to prevent reactor boiling, and maintains the operating pressure of the reactor coolant system constant to maintain the reactor coolant in a supercooled state below the saturation temperature. It also plays the role of a holding tank that compensates for volume changes in the reactor coolant that occur during transient conditions.
재장전수탱크(200)는 과도 및 사고시 원자로 냉각재 계통의 감압을 위해 가압기(100)로부터 방출되는 고온고압(고엔탈피)의 유체(기체+액체)를 응축시키는 역할을 한다. 이러한 재장전수탱크(200)를 채택하고 있는 가압경수형 원자로의 감압 시스템에 대해서는 대한민국 특허등록 제10-320831호 등에 개시되어 있으므로, 재장전수탱크(200)에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다The reload tank 200 serves to condense the high-temperature, high-pressure (high enthalpy) fluid (gas + liquid) discharged from the pressurizer 100 to depressurize the reactor coolant system in the event of an overload or accident. Since the depressurization system of the pressurized water reactor employing this reloading tank 200 is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-320831, etc., a detailed description of the reloading tank 200 will be omitted.
한편, 가압경수형 원자로의 감압 시스템은 과도시 가압기(100) 상부의 방출 밸브(또는 안전 밸브)를 개방하여 원자로 내의 압력을 감소시킨다. 방출된 방출증기는 재장전수탱크(200)로 방출하여 응축된다. 가압기(100)에는 방출증기를 재장전수탱크(200)의 내부로 토출하기 위한 스파저(300)가 설치된다.Meanwhile, the pressure reduction system of the pressurized water reactor reduces the pressure within the reactor by opening the release valve (or safety valve) at the top of the pressurizer 100 in the event of a transient. The released vapor is discharged into the reload tank 200 and condensed. A sparger 300 is installed in the pressurizer 100 to discharge discharged steam into the interior of the reload tank 200.
스파저(300)는 내부관(400), 외부관(500) 및 대류형성부(600)을 포함할 수 있다.The sparger 300 may include an inner tube 400, an outer tube 500, and a convection forming unit 600.
내부관(400)은 가압기(100)로부터 유입되는 방출증기를 재장전수탱크(200)의 내부로 안내한다. 내부관(400)에는 방출증기를 재장전수탱크(200)를 향해 토출하기 위한 제1토출구(410)가 형성될 수 있다. 재장전수탱크(200)의 내부에서 내부관(400)은 직선관의 형태로 마련된다.The inner tube 400 guides the discharged steam flowing in from the pressurizer 100 to the inside of the reload tank 200. A first discharge port 410 may be formed in the inner tube 400 to discharge discharged steam toward the reloading tank 200. Inside the reloading tank 200, the inner pipe 400 is provided in the form of a straight pipe.
재장전수탱크(200)를 향하는 내부관(400)의 말단부는 폐쇄된다. 내부관(400)의 내부에는 격벽(430)이 설치된다. 격벽(430)은 내부관(400)의 길이 방향으로 배치되어 내부관(400) 내부를 제1영역(401)과 제2영역(402)으로 구획한다. 내부관(400)의 말단부 내측에서 제1영역(401)과 제2영역(402)이 서로 연통되도록 격벽(430)은 내부관(400)의 길이보다 짧게 마련될 수 있다. 제1영역(401)에는 방출증기가 제1영역(401)으로 유입되는 것을 방지하고 제2영역(402)로만 유입될 수 있도록 하는 가림막(450)이 설치될 수 있다. The distal end of the inner tube 400 facing the reload tank 200 is closed. A partition wall 430 is installed inside the inner tube 400. The partition wall 430 is disposed in the longitudinal direction of the inner tube 400 and divides the inside of the inner tube 400 into a first area 401 and a second area 402. The partition wall 430 may be provided shorter than the length of the inner tube 400 so that the first region 401 and the second region 402 communicate with each other inside the distal end of the inner tube 400. A screen 450 may be installed in the first area 401 to prevent released vapor from flowing into the first area 401 and to allow it to flow only into the second area 402.
따라서 내부관(400)로 유입되는 방출증기는 제2영역(402)으로 유입되고 내부관(400)의 말단부에서 역류하여 “J”형태의 경로를 가지고 내부관(400)의 내부에서 이동될 수 있다.Therefore, the discharged steam flowing into the inner tube 400 flows into the second area 402 and flows back from the distal end of the inner tube 400, so that it can move inside the inner tube 400 in a “J” shaped path. there is.
한편, 외부관(500)은 내부관(400)과 동심원을 가지는 단면 형태를 가지며, 내부관(400)의 외경부에 설치될 수 있다. 외부관(500)은 내부관(400)과 별도로 자유회전이 가능하도록 내부관(400)부터 소정 간격으로 이격될 수 있다. 내부관(400)과 외부관(500)의 사이에는 내부관(400)과 외부관(500)의 간격을 유지함과 동시에, 내부관(400)부터 외부관(500)을 지지하기 위한 내열 베어링(500a)이 설치될 수 있다. 내부관(400)부터 토출되는 방출증기가 재장전수탱크(200)로 토출될 수 있도록, 외부관(500)에는 제2토출구(510)가 형성될 수 있다. Meanwhile, the outer pipe 500 has a cross-sectional shape concentric with the inner pipe 400, and may be installed on the outer diameter of the inner pipe 400. The outer tube 500 may be spaced apart from the inner tube 400 at a predetermined interval so that it can freely rotate separately from the inner tube 400. Between the inner tube 400 and the outer tube 500, a heat-resistant bearing ( 500a) can be installed. A second outlet 510 may be formed in the outer tube 500 so that the discharged steam discharged from the inner tube 400 can be discharged into the reloading tank 200.
여기서, 외부관(500)은 내부관(400)부터 토출되는 방출증기의 토출 압력에 의해 회전될 수 있다. 제2토출구(510)는 외부관(500)의 원활하게 회전 구동될 수 있도록 외부관(500)의 외주면으로부터 외부관(500)의 중심을 향하는 가상선(L1)에 대하여 소정 각도(θ)를 형성하는 사선(L2) 방향으로 관통되는 것이 바람직하다.Here, the outer tube 500 may be rotated by the discharge pressure of the discharged steam discharged from the inner tube 400. The second discharge port 510 has a predetermined angle θ with respect to the imaginary line L1 from the outer peripheral surface of the outer tube 500 to the center of the outer tube 500 so that the outer tube 500 can be rotated smoothly. It is preferable that it penetrates in the direction of the diagonal line (L2) formed.
한편, 외부관(500)의 상단부에는 핀 구동용 홈(530)이 형성되는데, 핀 구동용 홈(530)에 대해서는 이후에서 대류형성부(600)와 함께 설명하도록 한다.Meanwhile, a pin driving groove 530 is formed at the upper end of the outer pipe 500. The pin driving groove 530 will be described later along with the convection forming unit 600.
대류형성부(600)는 링크(610), 로드(630) 및 핀(640)을 포함할 수 있다.The convection forming unit 600 may include a link 610, a rod 630, and a pin 640.
링크(610)는 일단부가 내부관(400)에 지지될 수 있다. 내부관(400)의 외경부에는 링크(610)을 지지하기 위한 지지링(610a)이 설치될 수 있다. 링크(610)의 타단부에는 링크핀(611)이 설치될 수 있다.One end of the link 610 may be supported on the inner tube 400. A support ring 610a may be installed on the outer diameter of the inner tube 400 to support the link 610. A link pin 611 may be installed on the other end of the link 610.
로드(630)는 링크(610)의 타단부에 연결되며, 로드(630)의 일단부에는 핀(640)이 결합될 수 있다. 로드(630)는 링크핀(611)을 회전축으로 회전 가능하게 링크(610)에 연결될 수 있다. 로드(630)의 타단부는 외부관(500)의 상단부에 형성된 핀 구동용 홈(530)에 구속된다. 핀 구동용 홈(530)은 물결 모양으로 형성되며, 외부관(500)의 회전 구동함에 따라 로드(630)의 타단부는 승강 구동될 수 있다. 로드(630)의 타단부가 승강 구동함에 따라 로드(630)는 링크핀(611)을 중심으로 회전 구동되며, 로드(630)의 일단부에 결합된 핀(640)이 승강 구동할 수 있다.The rod 630 is connected to the other end of the link 610, and a pin 640 may be coupled to one end of the rod 630. The rod 630 may be connected to the link 610 so as to be rotatable around the link pin 611 as a rotation axis. The other end of the rod 630 is restrained in the pin driving groove 530 formed at the upper end of the external tube 500. The pin driving groove 530 is formed in a wave shape, and the other end of the rod 630 can be driven up and down as the outer tube 500 is rotated. As the other end of the rod 630 is driven up and down, the rod 630 is driven to rotate around the link pin 611, and the pin 640 coupled to one end of the rod 630 can be driven up and down.
이와 같이 핀(640)이 승강 구동함에 따라 재장전수탱크(200)에 수용된 냉각재에는 재장전수탱크(200)의 측면 방향으로 강제대류를 발생시킨다. 이에 따라 스파저(300)를 통해 재장전수탱크(200)로 분출된 방출증기는 재장전수탱크(200)의 측면을 향해 균일하게 퍼져나갈 수 있다.As the fin 640 moves up and down in this way, forced convection is generated in the coolant contained in the reload tank 200 toward the side of the reload tank 200. Accordingly, the emitted steam ejected into the reload tank 200 through the sparger 300 can spread uniformly toward the side of the reload tank 200.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로 내 방출증기 냉각장치는 핀(640)에 의한 강제대류를 발생시켜 재장전수탱크(200)의 테두리부에 대한 혼합을 증진시켜 재장전수탱크(200) 내 냉각재와 방출증기간 균일한 열전달을 발생시켜 증기 냉각효과가 개선되고, 방출증기에 의한 격납건물 가압이 완화되는 효과를 도출할 수 있다.In this way, the discharge steam cooling device in the nuclear reactor according to an embodiment of the present invention generates forced convection by the fin 640 to enhance mixing on the edge of the reload tank 200, thereby increasing the temperature within the reload tank 200. By generating uniform heat transfer between the coolant and the discharged steam, the steam cooling effect is improved, and the pressurization of the containment building caused by the released steam can be alleviated.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호 범위에 속하게 될 것이다.The embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters stated in the claims, and those skilled in the art can improve and change the technical idea of the present invention into various forms. Accordingly, such improvements and changes will fall within the scope of protection of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.
100 : 가압기 200 : 재장정수탱크
300 : 스파저 400 : 내부관
500 : 외부관 600 : 대류형성부100: Pressurizer 200: Reloading water tank
300: Sparger 400: Inner tube
500: External tube 600: Convection forming unit
Claims (4)
가압기로부터 상기 재장전수탱크로 연장되어 상기 재장전수탱크로 방출증기를 토출하는 스파저(Sparger):를 포함하되,
상기 스파저는
상기 방출증기가 유입되어 외부로 상기 방출증기를 토출하는 제1토출구가 형성되는 내부관;
상기 내부관의 외측에 설치되어 상기 내부관으로부터 토출되는 상기 방출증기의 토출 압력에 의해 회전 구동되며, 상기 방출증기가 상기 재장전수탱크로 토출되는 제2토출구가 형성되는 외부관;및
상기 외부관의 회전 구동에 따라 승강 구동하여 상기 재장전수탱크 내부에 강제 대류를 형성하는 대류형성부;를 포함하되,
상기 대류형성부는
상기 내부관에 일단부가 지지되며 타단부에 링크핀이 설치되는 링크;
상기 링크핀을 회전축으로 회전 가능하게 상기 링크의 타단부에 연결되는 로드;및
상기 로드의 일단부에 설치되는 핀(fin);를 포함하며,
상기 로드의 타단부를 구속하며, 상기 외부관의 회전 구동에 따라 상기 로드의 타단부를 승강시켜 상기 로드가 상기 링크의 타단부를 중심으로 회전 구동되어 상기 로드의 타단부에 설치된 상기 핀이 승강 구동되도록 상기 외부관에는 핀 구동용 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 원자로 내 방출증기 냉각장치.
reload tank; and
A sparger extending from the pressurizer to the reloading tank and discharging discharged vapor into the reloading tank:
The sparger
an inner tube through which the discharged steam flows and where a first discharge port is formed to discharge the discharged steam to the outside;
An outer tube installed on the outside of the inner tube, driven to rotate by the discharge pressure of the discharged steam discharged from the inner pipe, and having a second discharge port through which the discharged steam is discharged into the reload tank; And
It includes a convection forming unit that moves up and down according to the rotational drive of the external pipe to form forced convection inside the reloading tank,
The convection forming unit
A link having one end supported on the inner tube and a link pin installed at the other end;
A rod connected to the other end of the link so that the link pin can be rotated about the rotation axis; And
It includes a fin installed on one end of the rod,
The other end of the rod is restrained, and the other end of the rod is lifted and lowered according to the rotational drive of the external tube, so that the rod is rotated around the other end of the link, and the pin installed on the other end of the rod is raised and lowered. An emission steam cooling device in a nuclear reactor, characterized in that a pin driving groove is formed in the external tube to be driven.
상기 재장전수탱크를 향하는 상기 내부관의 말단부는 폐쇄되며,
상기 내부관의 내부에 상기 내부관의 길이 방향으로 설치되어 상기 내부관의 내부 영역을 분리된 제1영역과 제2영역으로 구획하되, 상기 내부관의 말단부 이전에 상기 제1영역과 제2영역이 서로 연통되도록 설치되는 격벽;및
상기 방출증기가 상기 제1영역으로 유입되는 것을 방지하고 상기 제2영역으로 유입된 후, 상기 내부관의 말단부로부터 상기 제2영역으로 역류하도록 상기 제1영역의 일부를 폐쇄하는 가림막;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로 내 방출증기 냉각장치.
According to paragraph 1,
The distal end of the inner tube facing the reload tank is closed,
It is installed inside the inner tube in the longitudinal direction of the inner tube to divide the inner area of the inner tube into separate first and second areas, and the first and second areas are located before the distal end of the inner tube. a partition installed to communicate with each other; and
It further includes a screen that closes a portion of the first area to prevent the released vapor from flowing into the first area and to allow the released vapor to flow back into the second area from the distal end of the inner tube after flowing into the second area. A cooling device for discharge steam in a nuclear reactor, characterized in that.
상기 제2토출구는 상기 외부관의 외주면으로부터 상기 외부관의 중심을 향하는 가상선에 대하여 사선 방향으로 관통되는 것을 특징으로 하는 원자로 내 방출증기 냉각장치.
According to paragraph 1,
The second discharge port is pierced in a diagonal direction with respect to an imaginary line from the outer peripheral surface of the outer tube to the center of the outer tube.
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| KR1020210082803A KR102591207B1 (en) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | Apparatus for cooling emission vapor in the reactor |
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2021
- 2021-06-25 KR KR1020210082803A patent/KR102591207B1/en active IP Right Grant
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