KR200326256Y1 - Bundle Supporter of Water Reactor - Google Patents
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Abstract
본 고안은 증기발생기의 번들에 있어서, 번들의 전열관을 따라 유동하는 유체에 의해 전열관이 변형되는 것을 방지하기 위한 지지대를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention aims to provide a support for preventing the heat pipe from being deformed by the fluid flowing along the heat pipe of the bundle in the steam generator bundle.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 길이중간부가 벤딩된 전열관(141)들이 집합되어 형성된 번들(140)의 벤딩부(140B)를 지지하는 지지대에 있어서, 상기 전열관(141)들의 직선부(141S)에서 만곡부(141R)로 진행하는 지점과 상기 만곡부(141R)에서 수평부(141V)로 진행하는 지점을 지지하는 대각선지지대(101)와, 상기 번들(140)의 길이방향을 따라 위치한 대칭선과 평행하고 상기 전열관(141)들과 수직으로 위치하며, 적어도 한 개는 상기 대칭선 상에 위치한 수직지지대(102)를 포함하여 구성된 것을 기술적 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is in the support for supporting the bending portion 140B of the bundle 140 formed by gathering the heat pipes 141, the length of the middle portion is bent, the straight portion of the heat pipes (141) 141S) a diagonal support 101 supporting a point proceeding to the curved portion 141R and a point proceeding from the curved portion 141R to the horizontal portion 141V, and a symmetry line positioned along the longitudinal direction of the bundle 140; It is characterized in that it comprises a vertical support (102) positioned parallel to and perpendicular to the heat pipes (141), the symmetry line.
이와 같이 구성된 본 고안의 증기발생기의 번들 지지대는 벤딩된 전열관들로 구성된 번들에 있어서 유동하는 유체에 의해 가장 취약한 부분인 번들의 벤딩 중간부를 수직지지대로 지지함으로써, 번들의 직선부를 따라 유동하는 유체가 번들의 벤딩부와 접하여 벤딩부를 가압하더라도 가장 큰 힘을 받는 부위를 보강하여 전열관의 변형을 방지할 수 있고, 따라서 마모 및 전열관의 터짐을 방지할 수 있다는 장점이 있다.The bundle support of the steam generator according to the present invention configured as described above supports a bending intermediate portion of the bundle, which is the most vulnerable part of the flowing fluid in the bundle composed of the bent heat pipes, as a vertical support, so that the fluid flowing along the straight portion of the bundle Even if the bending portion is in contact with the bending portion of the bundle to reinforce the portion subjected to the greatest force to prevent deformation of the heat transfer tube, there is an advantage that can prevent the wear and bursting of the heat transfer tube.
Description
본 고안은 증기발생기의 번들에 관한 것이며, 특히, 번들의 전열관을 따라 유동하는 유체에 의해 전열관이 변형되는 것을 방지하기 위한 지지대를 제공하는데 있다.The present invention relates to a bundle of steam generators, and in particular, to provide a support for preventing the heat pipe is deformed by the fluid flowing along the heat pipe of the bundle.
증기발생기는 원자력발전소의 중요기기 중에 하나로서, 증기를 생산해 내는 설비이다. 증기발생기는 가압경수로(PRESSURIZED LIGHT WATER REACTOR), 중수로(PRESSURIZED HEAVY WATER REACTOR), 고압증식로(FAST BREEDER REACTOR) 등의 증기공급계통의 통합설비로서 터빈-발전기를 구동시키는 증기를 생산하며, 원자로의 발생열을 제거하는 열교환기능을 가지므로 발전소의 1차계통과 2차계통의 상호균형을 유지시키는 중요한 위치에 있다.Steam generator is one of the important equipment of nuclear power plant, and it is a facility that produces steam. The steam generator is an integrated facility of steam supply system such as PRESSURIZED LIGHT WATER REACTOR, PRESSURIZED HEAVY WATER REACTOR, and FAST BREEDER REACTOR. As it has a heat exchange function to remove generated heat, it is in an important position to maintain the mutual balance between the primary and secondary systems of a power plant.
도면에서 도 1은 가압경수로(PRESSURIZED LIGHT WATER REACTOR)의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a PRESSURIZED LIGHT WATER REACTOR.
도 1에 도시된 바와 같이, 원자력 증기공급설비는 원리적으로 폐순환(CLOSED CYCLE)을 이용한 것으로서, 원자로 사이클(10)과 터빈 사이클(20)이 증기발생기(30)에서 만나서 연결된다. 구조적인 측면에서는 원자로 사이클의 방사성유체는 증기발생기(30)의 전열관(40)을 압력경계로 하여 2차 사이클의 터빈계통과 격리되어 있다.As shown in FIG. 1, the nuclear steam supply facility uses closed cycles (CLOSED CYCLE) in principle, and the reactor cycle 10 and the turbine cycle 20 are connected to each other in the steam generator 30. In structural terms, the radioactive fluid of the reactor cycle is isolated from the turbine system of the secondary cycle using the heat transfer pipe 40 of the steam generator 30 as a pressure boundary.
원자로 사이클의 고온, 고압 유체는 원자로 냉각재 순환펌프(15)에 의하여 증기발생기(30)의 전열관(40) 속을 매우 빠른 속도로 균일하게 유동한다. 이런 전열관(40) 벽체를 통하여 터빈사이클의 물-증기 혼합유체로 열을 전달한다.The high temperature, high pressure fluid of the reactor cycle flows uniformly through the heat transfer pipe 40 of the steam generator 30 by the reactor coolant circulation pump 15 at a very high speed. The heat is transferred to the water-vapor mixed fluid of the turbine cycle through the heat pipe 40 wall.
발전소 정상 가동중의 안정상태에서는 증기발생기의 생성증기와 이를 보충하기 위해 공급되는 급수는 일정한 열함량과 유체유량을 유지하여 상호평형을 이룬다.In steady state during normal operation of the plant, the steam generator's generated steam and the feed water supplied to supplement it are balanced by maintaining a constant heat content and fluid flow rate.
상업용 가압경수로 발전소는 NSSS(NUCLEAR STEAM SUPPLY SYSTEM)의 공급능력에 따라 증기발생기를 2~4개 정도 가지고 있다. 화력발전소의 증기발생방법과는 정반대로 뜨거운 RCS(REACTOR COOLANT SYSTEM)가 전열관의 안쪽을 흐르고 낮은 온도의 급수는 전열관 바깥쪽을 흐르면서 열전달을 받아 증기를 생성한다.Commercial PWR plants have two or four steam generators, depending on the supply capacity of the NSSS (NUCLEAR STEAM SUPPLY SYSTEM). Contrary to the steam generation method of thermal power plant, hot RCS (REACTOR COOLANT SYSTEM) flows inside the heat pipe and low temperature water supply flows outside the heat pipe to generate steam by heat transfer.
원자력발전소의 수명을 좌우하는 전열관은 부식저항성 뿐만 아니라, 일정량 이상의 마모발생시 전열관을 막아 2차측으로의 1차측 급수유출을 막고, 전열관의 파단을 미리 방지하여야 한다. 마모의 발생은 우선 전열관의 고유진동수로 인해 생기는 전열관과 지지대와의 작용에서부터 2차측에서의 유체의 흐름에 의해 생기는 전열관의 진동에 의한 전열관과 지지대와의 상호작용, 2차측에서 발생되는 이물질이 지지대 사이에 고착되면서 생기는 이물질과 전열관의 상호작용등 여러 원인으로 인하여 전열관에 마모가 발생하게 된다.Heat pipes that affect the life of nuclear power plants are not only corrosion resistant, but also prevent the flow of primary water to the secondary side by blocking the heat pipes when a certain amount of wear occurs. The wear occurs first from the action of the heat transfer tube and the support caused by the natural frequency of the heat transfer tube, the interaction of the heat transfer tube and the support due to the vibration of the heat transfer tube caused by the flow of fluid on the secondary side, and the foreign matter generated from the secondary side. Abrasion occurs in the heat pipe due to various factors such as the interaction between the foreign material and the heat pipe.
특히, 전열관들이 모여 구성하는 번들의 벤딩부는 그 진동이 더욱 심하다. 그 이유는 유체가 전열관의 직선부를 따라 평행하게 이동하다가 수직으로 위치하는 벤딩부와 접하면서 그 유속은 떨어지고, 전열관의 벤딩부 중심에 중앙공동부가 형성된다. 이런 중앙공동부의 형성에 의해 유속은 급속히 증가하면서 전열관은 더욱 심하게 진동한다.In particular, the bending portion of the bundle consisting of heat pipes is more severe vibration. The reason is that the fluid moves in parallel along the straight line of the heat pipe, and the flow rate drops while contacting the bend vertically located. Due to the formation of the central cavity, the flow rate increases rapidly and the heat pipe vibrates more severely.
본 고안은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 전열관들이 모여 구성하는 번들의 벤딩부에 중앙공동부가 형성되어 유체의 유속에 의해 전열관들이 과도하게 진동하는 것을 방지하기 위한 증기발생기의 번들 지지대를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is designed to solve the problems of the prior art as described above, the central cavity is formed in the bending portion of the bundle consisting of heat pipes steam generator for preventing the heat pipes from vibrating excessively due to the flow rate of the fluid The purpose is to provide a bundle support.
도 1은 가압경수로(PRESSURIZED LIGHT WATER REACTOR)의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a PRESSURIZED LIGHT WATER REACTOR.
도 2는 본 고안에 따른 증기발생기의 번들 지지대를 나타낸 개략도이고,2 is a schematic view showing a bundle support of the steam generator according to the present invention,
도 3은 도 2에 도시된 전열관과 지지대의 배치관계를 나타낸 단면도이고,3 is a cross-sectional view showing an arrangement relationship between the heat transfer pipe and the support shown in FIG.
도 4는 도 2에 도시된 전열관의 변위를 지지하는 수직 및 수평 스트립을 나타낸 사시도이다.FIG. 4 is a perspective view showing vertical and horizontal strips supporting the displacement of the heat pipe shown in FIG. 2.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
101 : 대각선지지대 102 : 수직지지대101: diagonal support 102: vertical support
140 : 번들 140B : 벤딩부140: bundle 140B: bending part
141 : 전열관 141S : 직선부141: heat transfer pipe 141S: straight part
141R : 만곡부 141V : 수평부141R: Bend 141V: Horizontal
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 길이중간부가 벤딩된 전열관들이 집합되어 형성된 번들의 벤딩부를 지지하는 지지대에 있어서, 상기 전열관들의 직선부에서 만곡부로 진행하는 지점과 상기 만곡부에서 수직부로 진행하는 지점을 지지하는 대각선지지대와, 상기 번들의 길이방향을 따라 위치한 대칭선과 평행하고 상기 전열관들과 수직으로 위치하며, 적어도 한 개는 상기 대칭선 상에 위치한 수직지지대를 포함하여 구성된 것을 기술적 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is in the support for supporting the bending portion of the bundle formed by the heat pipes are bent in the middle of the length, the progression from the straight portion of the heat pipes to the curved portion and proceeds from the curved portion to the vertical portion And a diagonal support for supporting the point, and a vertical support positioned parallel to the heat pipes and parallel to a symmetry line located along the longitudinal direction of the bundle, wherein at least one vertical support is located on the symmetry line. .
또한, 본 고안의 상기 대각선지지대와 상기 수직지지대는 길이방향의 중간부가 직각으로 절곡된 앵글이 연결 고정되어 상기 앵글과 앵글의 사이에 형성된 사각공간의 내부에 사이 전열관들이 각각 위치한다.In addition, the diagonal support and the vertical support of the present invention is connected to the angle bent at a right angle in the middle of the longitudinal connection is fixed, the heat transfer tubes are located in the interior of the square space formed between the angle and the angle, respectively.
또한, 본 고안의 상기 앵글의 절곡부를 기준으로 양측면의 길이는 상기 전열관의 외경보다 크다.In addition, the length of both sides relative to the bent portion of the angle of the present invention is larger than the outer diameter of the heat pipe.
아래에서, 본 고안에 따른 증기발생기의 번들 지지대의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.In the following, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the bundle support of the steam generator according to the present invention will be described in detail.
도면에서, 도 2는 본 고안에 따른 증기발생기의 번들 지지대를 나타낸 개략도이고, 도 3은 도 2에 도시된 전열관과 지지대의 배치관계를 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 전열관의 변위를 지지하는 수직 및 수평 스트립을 나타낸 사시도이다.2 is a schematic view showing a bundle support of the steam generator according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view showing the arrangement relationship between the heat pipe and the support shown in Figure 2, Figure 4 is a displacement of the heat pipe shown in Figure 2 A perspective view showing vertical and horizontal strips supporting the same.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 번들(140)은 길이중간부가 절곡된 다수개의 전열관(141)들이 집합된 형태로서, 번들(140)의 벤딩부(140B)는 대각선지지대(101)와 수직지지대(102)에 의해 지지된다.As shown in FIGS. 2 and 3, the bundle 140 includes a plurality of heat pipes 141 whose lengths are bent, and the bending portion 140B of the bundle 140 has a diagonal support 101. Supported by a vertical support 102.
여기에서 번들(140)의 구조를 살펴보면, 번들(140)의 안쪽에 위치한 전열관(141)의 벤딩반경은 바깥쪽에 위치한 전열관(141)의 벤딩반경보다 상대적으로 작다. 따라서 번들(140)의 벤딩부에 대응하는 안쪽 전열관(141)은 원호의 형상을 갖고 있지만, 바깥쪽에 위치한 전열관(141)은 꼭지점이 라운딩된 'ㄷ'형태를 갖는다.Looking at the structure of the bundle 140, the bending radius of the heat transfer tube 141 located inside the bundle 140 is relatively smaller than the bending radius of the heat transfer tube 141 located outside. Therefore, the inner heat exchanger tube 141 corresponding to the bending portion of the bundle 140 has a circular arc shape, but the heat transfer tube 141 located at the outside has a 'c' shape in which a vertex is rounded.
이와 같은 번들(140)은 전열관(141)의 평행한 직선부에 해당하는 수직부(141V)와, 이런 수직부(141V)와 직각으로 위치하는 수평부(141H) 및, 수평부(141H)와 수직부(141V)를 라운딩된 형태로 연결하는 만곡부(141R)를 포함한다.The bundle 140 includes a vertical portion 141V corresponding to a parallel straight portion of the heat transfer pipe 141, a horizontal portion 141H and a horizontal portion 141H positioned perpendicular to the vertical portion 141V. A curved portion 141R connecting the vertical portion 141V in a rounded form is included.
이런 전열관(141)들로 구성된 번들에 있어서, 2개의 대각선지지대(101)는 전열관(141)의 만곡부(141R)를 지지한다. 따라서 이런 2개의 대각선지지대(101)는 상호 V형태로 연결되며, 두 대각선지지대(101)의 연결부(107)는 안쪽 전열관(141I)의 절곡부 안쪽에 위치한다.In the bundle consisting of such heat pipes 141, two diagonal supports 101 support the curved portion 141R of the heat pipes 141. Therefore, the two diagonal support 101 is connected to each other in the V-shape, the connection portion 107 of the two diagonal support 101 is located inside the bent portion of the inner heat pipe (141I).
그리고, 5개의 수직지지대(102)가 전열관(141)의 수평부(141H)와 수직하면서 상호 평행하게 전열관(141)의 수평부(141H)를 따라 위치한다. 수직지지대(102)의 단부는 대각선지지대(101)와 접하여 고정되며, 5개의 수직지지대(102)에서 가운데 위치한 수직지지대(102)는 두 대각선지지대(101)의 연결부(107)까지 연장되어 고정된다. 그리고, 가운데에 위치한 수직지지대(102)를 기준으로 양측에 위치한 2개씩의 수직지지대(102)는 대각선지지대(101)의 길이 중간부에 일정 간격으로 이격되어 고정된다.Five vertical supports 102 are positioned along the horizontal portion 141H of the heat transfer pipe 141 while being perpendicular to the horizontal portion 141H of the heat transfer pipe 141. The end of the vertical support 102 is fixed in contact with the diagonal support 101, the vertical support 102 located in the center of the five vertical support (102) is extended and fixed to the connection portion 107 of the two diagonal support (101) . In addition, the two vertical supports 102 located on both sides of the vertical support 102 positioned in the center are spaced apart at regular intervals in the middle of the length of the diagonal support 101.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 이와 같은 대각선지지대(101)와 수직지지대(102)는 번들(140)의 각 전열관(141)을 지지하는 격자형상의 구조체로서, 이런 격자의 가로와 세로의 길이는 전열관(141)의 외경보다 크게 형성하여 격자의 내부에 전열관(141)이 위치할 경우에 격자의 수직벽(105V)과 수평벽(105H)이 전열관(141)의 외측면과 접하지 않게 구성한다. 이런 격자와 전열관(141) 사이의 간격은 전열관(141)의 열팽창을 고려한 것이다.On the other hand, as shown in Figure 4, such a diagonal support 101 and the vertical support 102 is a grid-like structure for supporting each heat pipe 141 of the bundle 140, the horizontal and vertical The length is larger than the outer diameter of the heat pipe 141 so that the vertical wall 105V and the horizontal wall 105H of the grid do not come into contact with the outer surface of the heat pipe 141 when the heat pipe 141 is positioned inside the grid. Configure. The gap between the lattice and the heat transfer pipe 141 takes into account the thermal expansion of the heat transfer pipe 141.
한편, 앞에서 설명한 대각선지지대(101)와 수직지지대(102)가 번들(140)에 설치 완료된 상태에서 그 지지대(101, 102)들은 격자구조의 플레이트 형상을 갖고 있으나, 이 지지대(101, 102)들은 중간부가 절곡된 앵글들이 연결 고정되어 형성된 구조이다. 즉 한 전열관(141)이 조립되면 그 전열관(141)의 둘레를 감싸도록 앵글들이 위치하여 고정됨으로써, 전열관(141)의 둘레를 감싸 지지하며, 이러한 앵글들이 상호 연결되어 대각선지지대(101) 및 수직지지대(102)를 구성한다.Meanwhile, in the state where the diagonal support 101 and the vertical support 102 described above are installed in the bundle 140, the supports 101 and 102 have a grid-like plate shape, but the supports 101 and 102 are The angled portion of the intermediate portion is a structure formed by connection fixing. That is, when one heat pipe 141 is assembled, the angles are positioned and fixed to surround the heat pipe 141, thereby wrapping and supporting the circumference of the heat pipe 141, and the angles are interconnected to the diagonal support 101 and vertical. Configure the support 102.
앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안의 증기발생기의 번들 지지대는 벤딩된 전열관들로 구성된 번들에 있어서 유동하는 유체에 의해 가장 취약한 부분인 번들의 벤딩 중간부를 수직지지대로 지지함으로써, 번들의 직선부를 따라 유동하는 유체가 번들의 벤딩부와 접하여 벤딩부를 가압하더라도 가장 큰 힘을 받는 부위를 보강하여 전열관의 변형을 방지할 수 있고, 따라서 마모 및 전열관의 터짐을 방지할 수 있다는 장점이 있다.As described in detail above, the bundle support of the steam generator of the present invention flows along the straight portion of the bundle by supporting the bending intermediate portion of the bundle, which is the most vulnerable portion by the flowing fluid, in the bundle composed of the bent heat pipes. Even if the fluid is in contact with the bending portion of the bundle to press the bending portion to reinforce the portion receiving the greatest force to prevent deformation of the heat pipe, and thus there is an advantage that can prevent the wear and burst of the heat pipe.
이상에서 본 고안의 증기발생기의 번들 지지대에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 고안의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 고안을 한정하는 것은 아니다.Although the technical idea of the bundle support of the steam generator of the present invention has been described together with the accompanying drawings, this is illustrative of the best embodiment of the present invention and is not intended to limit the present invention.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20-2003-0020213U KR200326256Y1 (en) | 2003-06-26 | 2003-06-26 | Bundle Supporter of Water Reactor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20-2003-0020213U KR200326256Y1 (en) | 2003-06-26 | 2003-06-26 | Bundle Supporter of Water Reactor |
Publications (1)
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| KR200326256Y1 true KR200326256Y1 (en) | 2003-09-13 |
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ID=49338101
Family Applications (1)
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| KR20-2003-0020213U KR200326256Y1 (en) | 2003-06-26 | 2003-06-26 | Bundle Supporter of Water Reactor |
Country Status (1)
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| KR (1) | KR200326256Y1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101029615B1 (en) | 2009-02-10 | 2011-04-15 | 한국수력원자력 주식회사 | Apparatus for copying infiltration of a corrosion restrainer into a gap of a heat cxchanger |
-
2003
- 2003-06-26 KR KR20-2003-0020213U patent/KR200326256Y1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101029615B1 (en) | 2009-02-10 | 2011-04-15 | 한국수력원자력 주식회사 | Apparatus for copying infiltration of a corrosion restrainer into a gap of a heat cxchanger |
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