KR200451190Y1 - 원자력 발전소의 주배기덕트의 진동저감장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 원자력 발전소의 주배기덕트의 진동저감장치에 관한 것으로서, 이를 위하여 본 고안은 원자로(100)와 배기탑(200)의 상호 마주보는 면의 동일한 높이에 수직의 일측단면이 각각 결합되고, 수평의 상부면에는 복수의 롤러(14)가 구비되며, 상부면의 양측단부는 상기 롤러(14)의 주면 높이보다 높게 형성되도록 하는 이탈방지용 걸림턱(130)을 형성하는 한 쌍의 교대(10)와; 양측의 측면(21) 하단부는 상기 원자로(100)와 배기탑(200)측 교대(10)에 걸쳐 상부면의 롤러(14)에 얹혀지도록 하며, 길이방향으로는 주배기덕트(300)를 수용할 수 있도록 가이드홈(22)을 형성하면서 가이드홈(22)의 바닥면에는 일정 간격으로 롤러(23)가 구비되도록 하는 교량형상의 지지대(20)와; 내부에는 복수 개의 코일스프링(31)이 일정 간격으로 관통하면서 내장되고, 폭방향으로 주름을 형성하여 신축성을 갖도록 하며, 상기 지지대(20)의 측면(21) 상단부에서 상기 코일스프링(31)의 돌출단부가 연결되도록 하여 상기 주배기덕트(300)의 길이 방향 및 폭 방향으로의 이동충격을 완충시킬 수 있도록 일정 간격마다 상기 주배기덕트(300)의 저부를 받치도록 하는 복수의 신축받침대(30)의 결합으로 이루어지게 하므로서 지진 등의 심각한 진동에도 수직방향과 함께 수평의 길이 및 폭방향에 대해서도 충격을 흡수 및 완충시킬 수 있게 하므로서 주배기덕트(300)를 안전하게 유지관리할 수 있도록 하는데 특징이 있다.

Description

원자력 발전소의 주배기덕트의 진동저감장치{Vibration reduce apparatus of main exhaust duct at Nuclear Power Plant}

본 고안은 원자력 발전소의 주배기덕트의 진동저감장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지진이나 지반침하 등에 의한 외부 요인이나 자체의 열팽창 또는 수축에 의한 진동충격으로 인해 배기탑과 원자로 사이에서 주배기덕트의 손상 또는 파손이 방지 및 최소화되게 하여 주배기덕트를 안전하게 유지 관리할 수 있도록 하는 원자력 발전소의 주배기덕트의 진동저감장치에 관한 것이다.

일반적으로 원자력 발전소에서는 원자로에서 발생되는 배기는 주배기덕트를 통해 배기탑을 거쳐서 배기가 수행되도록 하고 있다.

원자력 발전소에서 원자로와 배기탑은 통상 일정한 거리를 이격시켜 각각 지하 암반 등의 지반에 설치되며, 원자로에는 환기공조설비가 마련되고, 이 환기공조설비로부터는 주배기덕트를 통해서 배기탑으로 배기가 이루어지도록 한다.

이때의 주배기덕트는 복수의 배관을 연결하여 이루어지는 구성으로서, 주배기덕트의 열에 의한 수축 및 팽창 변위에 적절히 대응하고자 복수의 위치에는 벨로우즈가 구비되도록 하고 있다.

한편 원자로와 배기탑 사이에서 주배기덕트는 지반에 축지지되는 지지 구조물에 지지되거나 원자로와 배기탑의 동일 수평선상에 각각 교대를 설치하고, 주배기덕트는 다리형 지지 구조물에 의해 받쳐지도록 하며, 이들 다리형 지지 구조물의 양 단부는 각 교대에 구비되는 지지구에 의해서 지지되도록 하고 있다.

하지만 종래의 원자로와 배기탑 사이에서 주배기덕트의 지지는 지반으로부터 이격시킨 다리형 지지 구조물과 교대에 의해서 비록 지진이나 지반침하 등의 직접적인 영향으로부터는 벗어나기는 하였으나 원자로와 배기탑에 각기 다르게 전달되는 진동 변위에 대해 벨로우즈에 의해 어느 정도는 완화시킬 수 있기는 하나 그 효과가 매우 미미하여 보다 강력한 지진 등에서는 주배기덕트의 변형과 파손이 여전한 문제가 초래된다.

이에 본 고안은 상기한 문제점을 해소시키기 위한 것으로서, 본 고안은 지상으로부터 이격시킨 상태에서 주배기덕트를 지지하면서 수직 및 수평방향으로의 진동충격에 대해 적절하게 완충 및 상쇄시킴으로써 항상 안전한 유지 관리가 가능하도록 하는 원자력 발전소의 주배기덕트의 진동저감장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기의 목적 달성을 위한 본 고안의 원자력 발전소의 주배기덕트의 진동저감장치는, 원자로와 배기탑의 상호 마주보는 면의 동일한 높이에 수직의 일측단면이 각각 결합되고, 수평의 상부면에는 복수의 롤러가 구비되며, 상부면의 양측단부는 상기 롤러의 주면 높이보다 높게 형성되도록 하는 이탈방지용 걸림턱을 형성하는 한 쌍의 교대와; 양측의 측면 하단부는 상기 원자로와 배기탑측 교대에 걸쳐 상부면의 롤러에 얹혀지도록 하며, 길이방향으로는 주배기덕트를 수용할 수 있도록 가이드홈을 형성하면서 가이드홈의 바닥면에는 일정 간격으로 롤러가 구비되도록 하는 교량형상의 지지대와; 내부에는 복수 개의 코일스프링이 일정 간격으로 관통하면서 내장되고, 폭방향으로 주름을 형성하여 신축성을 갖도록 하며, 상기 지지대의 측면상단부에서 상기 코일스프링의 돌출단부가 연결되도록 하여 상기 주배기덕트의 길이 방향 및 폭 방향으로의 이동충격을 완충시킬 수 있도록 일정 간격마다 상기 주배기덕트의 저부를 받치도록 하는 복수의 신축받침대를 결합한 구성을 특징으로 한다.

상기한 구성에 따른 본 고안의 원자력 발전소의 주배기덕트의 진동저감장치는 주배기덕트를 길이 방향으로 일정한 간격을 두고 설치되는 신축받침대와 이 신축받침대를 지지하는 지지대 및 이 지지대의 길이 방향으로의 유동이 가능하도록 하는 교대의 결합에 의해 지진이나 지반 붕괴와 같은 재해 발생 시 주배기덕트의 변위를 최대한 흡수 및 완충하도록 하므로서 주배기덕트의 변형이나 파손을 미연에 방지시켜 안정된 설비의 유지 관리가 가능하도록 하는 이점이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 원자력 발전소의 주배기덕트의 진동저감장치를 예시한 분해 사시도,
도 2는 본 고안에 따른 원자력 발전소의 주배기덕트의 진동저감장치를 적용한 결합 사시도,
도 3은 본 고안에 따른 원자력 발전소의 주배기덕트의 진동저감장치를 적용한 측단면도,
도 4는 도 3의 측면도,
도 5는 본 고안에 따른 요부 구성의 수직 단면도.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 원자력 발전소의 주배기덕트의 진동저감장치를 예시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 원자력 발전소의 주배기덕트의 진동저감장치를 적용한 결합 사시도이다.

도시한 바와 같이 본 고안의 원자력 발전소의 주배기덕트의 진동저감장치는 크게 교대(10)와 지지대(20)와 신축받침대(30)로서 이루어지는 구성이다.

교대(10)는 수직의 일측면이 원자로(100) 또는 배기탑(200)의 외주면에 각각 면간 밀착되면서 견고하게 결합되도록 결합면(11)을 이루고, 이 결합면(11)의 상단부로부터 수평으로 절곡시킨 형상의 상부면(12)은 판면이 수직으로 관통되도록 하면서 이렇게 수직 관통된 부위에는 양측의 측면(13)에 걸쳐 회전 가능하게 축지지되는 롤러(14)가 길이 방향으로 복수개가 구비되도록 하는 구성이다.

교대(10)에서 상부면(12)의 양측 단부는 교대(10)의 측면(13)을 일정한 높이로 상향 연장되게 하므로서 이탈방지용 걸림턱(130)을 형성하고, 이때의 이탈방지용 걸림턱(130)은 최소한 측면(13)간으로 회전 가능하게 축지지되는 롤러(14)의 구름면 상단부보다는 상측에 상단부가 형성되도록 측면(13)으로부터 일체로 연장되도록 한다.

이때 교대(10)의 결합면(11)은 원자로 또는 배기탑의 곡면형상의 외주면에 긴밀하게 밀착될 수 있도록 완만하게 동일한 곡면으로 형성되도록 하는 것이 보다 바람직하고, 원자로(100) 또는 배기탑(200)의 외주면에 체결수단(16)에 의해 체결되는 부위는 측면(13)에서 각각 일정한 폭만큼 외측으로 연장되도록 형성한 날개 형상의 체결면(15)을 일체로 형성되게 하는 것이 가장 바람직하다.

이와 같은 교대(10)는 통상 원자로(100)와 배기탑(200)에서 일정한 높이에 상호 마주보는 동일 수평선상에서 서로 마주보게 대칭이 되도록 구비한다.

그리고 본 고안의 지지대(20)는 원자로(100)와 배기탑(200)에 각각 결합되는 한 쌍의 교대(10)에 걸쳐지도록 하면서 그 상부에는 주배기덕트(300)가 안착 지지되도록 하는 구성이다.

지지대(20)는 양쪽 측면(21)의 양측 하단부가 원자로(100)와 배기탑(200)의 각 교대(10) 상부면(12)에서 회전 가능하게 축지지되는 복수의 롤러(14)에 안착되며, 측면(21)간으로는 주배기덕트(300)를 수용할 수 있는 간격으로 가이드홈(22)을 형성하고, 이 가이드홈(22)의 바닥면을 이루는 측면(21)간 일정 높이에는 양측의 측면(21)에 걸쳐 양단부가 회전 가능하게 축지지되는 복수의 롤러(23)가 길이 방향으로 일정 간격으로 구비되도록 한다.

따라서 양 측면(21)간 간격은 주배기덕트(300)의 외경보다는 일정 이상 더 크게 형성되게 하는 것이 가장 바람직하다.

또한 본 고안은 양 측면(21)의 상단부로부터 일정 높이 하부의 위치에 가이드홈(22)의 바닥면을 이루도록 롤러(23)가 구비되도록 한다.

한편 지지대(20)의 양 측면(21)간 간격은 교대(10)의 측면(13) 상단부측 이탈방지용 걸림턱(130)간 간격보다는 작게 형성되도록 하여 이탈방지용 걸림턱(130) 사이에서 지지대(20)의 측면(21)이 측방으로의 이탈이 방지되도록 한다.

그리고 본 고안의 신축받침대(30)는 내부에 복수 개의 코일스프링(31)이 내장되도록 하면서 판면 전체가 신축성을 갖도록 하여 지지대(20)의 길이 방향으로 복수개로서 구비되도록 하는 구성이다.

즉 신축받침대(30)는 지지대(20)의 폭방향 양측에서 측면(21) 상단부의 스프링 고정핀(24)에 양단부로부터 돌출되는 코일스프링(31) 단부가 각각 고정되도록 하면서 상부에는 주배기덕트(300)의 하부 주면을 탄력 지지하도록 하는 구성이다.

이렇게 신축받침대(30)는 주배기덕트(300)의 길이 방향 및 폭방향으로의 이동충격을 완충시킬 수 있도록 주배기덕트(300)의 일정 간격마다 저부를 받치도록 하는 구성이다.

특히 스프링 고정핀(24)을 형성하는 지지대(20)의 측면(21) 상단부는 외측으로 절곡되도록 하여 절곡된 상단부측 상부면에 상향 돌출되는 형상으로 형성되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

한편 도면 중 미설명부호 400은 원자로(100)의 상단부를 수평으로 통과하는 주배기덕트(300)를 지지하도록 구비되는 덕트 브라켓이다.

상기한 구성에 따른 본 고안의 작용 효과를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 따른 원자력 발전소의 주배기덕트의 진동저감장치를 적용한 측단면도이고, 도 4는 도 3의 측면도이며, 도 5는 본 고안에 따른 요부 구성의 수직 단면도이다.

도시한 바와 같이 본 고안의 원자력 발전소의 주배기덕트의 진동저감장치는 원자로(100)와 배기탑(200)의 상호 마주보는 면에서 동일 수평선상에 상호 마주보게 교대(10)가 체결수단(16)에 의해 견고하게 고정되도록 한다.

이와 같은 양측의 교대(10)에는 상부로부터 교량형태인 지지대(20)의 양측 하단부가 얹혀지도록 한다.

이때 지지대(20)의 하단부는 교대(10)의 롤러(14)에 얹혀지면서 길이 방향으로의 이동이 가능하게 설치된다.

다만 지지대(20)는 교대(10)의 측면(13)을 롤러(14)의 상부면 높이보다 상향 돌출되게 형성한 이탈방지용 걸림턱(130)에 의해 외측으로의 이탈이 방지되게 한다.

따라서 지지대(20)는 교대(10)에서 길이 방향으로만 이동이 가능하게 지지되도록 하는 것이다.

이러한 지지대(20)에는 길이 방향으로 가이드홈(22)을 형성하고, 이 가이드홈(22)에는 일정 간격마다 신축받침대(30)가 구비되도록 한다.

신축받침대(30)는 지지대(20)의 양측 측면(21) 상단부에 형성한 스프링 고정핀(24)에 신축받침대(30)의 내부를 관통하여 삽입되도록 한 코일스프링(31)의 양단부가 고정되도록 함에 의해서 연결한다.

이와 같은 신축받침대(30)의 상부로 주배기덕트(300)가 얹혀지게 되면 신축받침대(30)는 주배기덕트(300)의 하중에 의해 하부로 쳐지면서 결국 주배기덕트(300)의 하부를 감싸게 되는 신축받침대(30)의 하단부가 지지대(20)에 축고정된 롤러(23)에 밀착되는 상태가 된다.

이처럼 주배기덕트(300)가 신축받침대(30)에 지지되도록 하면 주배기덕트(300)의 열에 의한 수축 및 팽창에 대해서는 종전과 마찬가지로 주배기덕트(300)의 벨로우즈 부위에서의 신축 작용에 의해 변위를 흡수할 수가 있게 된다.

하지만 지진이나 지반 침하 등과 같은 재해 발생 시에는 지반에 고정된 원자로(100)와 배기탑(200)이 진동을 하게 되므로 이들의 개별적인 진동은 주배기덕트(300)에 심각한 손상을 초래할 수가 있게 된다.

그러므로 본 고안의 원자력 발전소의 주배기덕트의 진동저감장치는 비록 심한 정도의 지진 등에 의해 일정 이상의 진동충격이 원자로(100)와 배기탑(200)에 전달되면 본 고안은 지반으로부터 이격시켜 지지되도록 하고 있으므로 지반으로부터의 직접적인 충격으로부터는 영향을 받지 않게 된다.

다만 원자로(100)와 배기탑(200)에 전달되는 충격에 의해 주배기덕트(300)에 수직 방향으로나 수평의 길이 방향 또는 폭방향으로의 변위에 대해서도 주배기덕트(300)를 받치고 있는 신축받침대(30)와 함께 이 신축받침대(30)를 지지하는 지지대(20)의 롤러(23)에 의해서 주배기덕트(300)에의 진동충격을 최소화 내지는 흡수 제거하므로서 주배기덕트(300)를 보다 안전하게 유지 관리할 수가 있게 된다.

10 : 교대
11 : 결합면
12 : 상부면
13 : 측면
130 : 이탈방지용 걸림턱
14 : 롤러
15 : 체결면
16 : 체결수단
20 : 지지대
21 : 측면
22 : 가이드홈
23 : 롤러
24 : 스프링 고정핀
30 : 신축받침대
31 : 코일스프링
100 : 원자로
200 : 배기탑
300 : 주배기덕트
400 : 덕트브라켓

Claims (3)

1. 원자로(100)와 배기탑(200)의 상호 마주보는 면의 동일한 높이에 수직의 일측단면이 각각 결합되고, 수평의 상부면에는 복수의 롤러(14)가 구비되며, 상부면의 양측단부는 상기 롤러(14)의 주면 높이보다 높게 형성되도록 하는 이탈방지용 걸림턱(130)을 형성하는 한 쌍의 교대(10)와;
   양측의 측면(21) 하단부는 상기 원자로(100)와 배기탑(200)측 교대(10)에 걸쳐 상부면의 롤러(14)에 얹혀지도록 하며, 길이방향으로는 주배기덕트(300)를 수용할 수 있도록 가이드홈(22)을 형성하면서 가이드홈(22)의 바닥면에는 일정 간격으로 롤러(23)가 구비되도록 하는 교량형상의 지지대(20)와;
   내부에는 복수 개의 코일스프링(31)이 일정 간격으로 관통하면서 내장되고, 폭방향으로 주름을 형성하여 신축성을 갖도록 하며, 상기 지지대(20)의 측면(21) 상단부에서 상기 코일스프링(31)의 돌출단부가 연결되도록 하여 상기 주배기덕트(300)의 길이 방향 및 폭 방향으로의 이동충격을 완충시킬 수 있도록 일정 간격마다 상기 주배기덕트(300)의 저부를 받치도록 하는 복수의 신축받침대(30);
   를 결합한 구성인 원자력 발전소의 주배기덕트의 진동저감장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 지지대(20)는 양측 측면(21)간 간격이 상기 교대(10)의 양측 측면(13)간 간격보다 작게 형성되도록 하여 상기 교대(10)의 이탈방지용 걸림턱(130) 안쪽에 위치되도록 하는 원자력 발전소의 주배기덕트의 진동저감장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 지지대(20)는 측면(21) 상단부가 각각 외측으로 절곡되도록 하여 절곡된 상단부측 상부면에 일정 간격으로 복수의 스프링 고정핀(24)이 형성되도록 하는 원자력 발전소의 주배기덕트의 진동저감장치.

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