KR20070019895A - Apparatus of removing for hot particulate - Google Patents

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KR20070019895A
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Abstract

An apparatus for removing a hot particulate is provided to consecutively remove the hot particulate generated on a surface of the apparatus and an internal surface of a hot cell by removing the hot particulate generated in the hot cell by a cyclone firstly and a filter case having a bag filter and a hepa filter secondarily. An apparatus for removing a hot particulate includes a transfer case(10), a filter case(30), a cyclone(50), and a collection box(70). The transfer case(10) is connected to a plurality of frames mutually. The filter case(30) is installed on a predetermined position within the transfer case(10). The cyclone(50) is installed on a predetermined position of the filter case(30). The cyclone(30) has an inlet pipe(51) to introduce gas having the hot particulate on a side thereof. The cyclone(50) has a vacuum pump(53) to absorb the gas on the other side thereof. The collection box(70) is attached to a disc-shaped magnetic body(55) installed on a lower part. A position of the collection box(70) is fixed by a plurality of guide pins(57).

Description

비고착성 고방사능 분진 제거장치{Apparatus of removing for Hot particulate}Apparatus of removing for Hot particulate}

도 1은 본 발명에 의한 비고착성 고방사능 분진 제거장치를 개략적으로 나타내는 정면사시도,1 is a front perspective view schematically showing a non-sticking high radioactivity dust removal apparatus according to the present invention,

도 2는 본 발명에 의한 비고착성 고방사능 분진 제거장치를 개략적으로 나타내는 측면사시도,Figure 2 is a side perspective view schematically showing a non-sticking high radioactivity dust removal apparatus according to the present invention,

도 3은 본 발명에 의한 비고착성 고방사능 분진 제거장치를 개략적으로 나타내는 측면도,Figure 3 is a side view schematically showing a non-sticking high radioactivity dust removal apparatus according to the present invention,

도 4는 본 발명에 의한 비고착성 고방사능 분진 제거장치를 개략적으로 나타내는 측단면도,Figure 4 is a side cross-sectional view schematically showing a non-sticking high radioactivity dust removal apparatus according to the present invention,

도 5는 본 발명에 의한 비고착성 고방사능 분진 제거장치의 필터 케이스를 개략적으로 나타내는 단면도,5 is a cross-sectional view schematically showing a filter case of a non-sticking high radioactivity dust removal apparatus according to the present invention;

도 6은 본 발명에 의한 비고착성 고방사능 분진 제거장치의 사이클론을 통하여 크기를 달리하는 모의 입자의 포집 효율을 나타내는 도면,6 is a view showing the collection efficiency of the simulated particles of different sizes through the cyclone of the non-sticking high radioactivity dust removal apparatus according to the present invention,

도 7은 본 발명에 의한 비고착성 고방사능 분진 제거장치의 사이클론을 통하여 유입 속도를 달리하는 모의 입자의 포집 효율을 나타내는 도면,7 is a view showing the collection efficiency of the simulated particles having different inflow rate through the cyclone of the non-sticking high radioactivity dust removal apparatus according to the present invention,

도 8은 본 발명에 의한 비고착성 고방사능 분진 제거장치의 사이클론 볼텍스 파인더의 모양 및 직경에 따른 모의 입자의 포집 효율을 나타내는 도면,8 is a view showing the collection efficiency of the simulated particles according to the shape and diameter of the cyclone vortex finder of the non-sticking high radioactivity dust removal apparatus according to the present invention,

도 9는 본 발명에 의한 비고착성 고방사능 분진 제거장치의 사이클론에 보조콘을 설치함에 따른 모의 입자의 포집 효율을 나타내는 도면.9 is a view showing the collection efficiency of the simulated particles by installing the auxiliary cone in the cyclone of the non-sticking high radioactive dust removal apparatus according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*       * Explanation of symbols for main parts of drawings *

1 : 비고착성 고방사능 분진 제거장치,1: non-sticking high radioactivity dust removal device,

10 : 운반 케이스, 11 : 이송 바퀴,10: carrying case, 11: transfer wheel,

30 : 필터 케이스, 31 : 연결관,30: filter case, 31: connector,

33 : 필터, 33a : 백필터(Bag Filter),33: filter, 33a: bag filter,

33b : 헤파 필터(Hepa Filter), 35 : 도어,33b: Hepa Filter, 35: Door,

50 : 사이클론, 51 : 입구도관,50: cyclone, 51: inlet conduit,

53 : 진공 펌프, 55 : 자성체,53: vacuum pump, 55: magnetic material,

57 : 가이드 핀, 59 : 볼텍스 파인더(Vortex Finder),57: guide pin, 59: Vortex Finder,

70 : 포집박스, 71 : 걸이부.70: collection box, 71: hanger.

본 발명은 원자력의 고방사성 물질처리용 차폐구획 내에 오염된 비고착성 고방사능 분진 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원자력 실험 후 핫셀 내 에서 발생되는 고방사능 분진이 사이클론에 의해 1차적으로 제거되고, 백 필터와 헤파 필터로 구비되는 필터 케이스에 의하여 2차적으로 제거되도록 이루어짐으로써 핫셀 내부 표면 및 장치 표면에 발생되는 비고착성 고방사능 분진의 제거를 보다 효과적이고 연속적으로 수행할 수 있으며, 필터와 포집박스를 원격 장치인 Manipulator에 의해 교환 및 탈/부착 가능하게 이루어짐으로써 기존 방식에 의해 고방사능 분진 제거 시 방사능에 노출되어 폐기되는 폐 휴지 및 폐 진공청소기 등 2차 폐기물의 부피를 감소시켜 2차 환경오염을 예방할 수 있으며, 필터와 포집박스가 원격으로 교체가능하게 이루어짐으로써 작업자의 안전을 도모하고 장치의 수명을 연장시킬 수 있는 비고착성 고방사능 분진 제거장치에 관한 것이다.The present invention relates to a non-sticking highly radioactive dust removal device contaminated in a shielding compartment for treating high radioactive materials of nuclear power, and more specifically, high-radioactive dust generated in a hot cell after a nuclear test is primarily removed by a cyclone. Secondary removal is performed by a filter case provided with a bag filter and a hepa filter, thereby effectively and continuously removing non-sticking high-radioactive dust generated on the inner surface of the hot cell and the surface of the device. The box can be exchanged and detached / removed by a manipulator, which is a remote device, thereby reducing the volume of secondary waste such as waste paper waste and waste vacuum cleaner, which are exposed to radiation when high radioactive dust is removed by conventional methods. Contamination can be prevented, and filters and collection boxes can be replaced remotely. Promote the safety of workers by eojim and is non-stickiness and which can extend the life of the apparatus of the radioactive dust removal device.

일반적으로, 원자력 시설 가동 중 원자력 시설 및 시설과 관련된 장치들은 방사능에 노출되어 있고, 이로 인해 방사능에 오염될 수 있으므로 주기적으로 오염된 부분을 제염할 필요가 있다.In general, during operation of a nuclear facility, the nuclear facility and its associated equipment are exposed to radiation, which can be contaminated with radiation and therefore need to be decontaminated periodically.

특히, 원자력 연구시설인 핫셀(Hot Cell : 고방사성 물질 처리용 차폐 구획)에서는 사용 후 핵 연료의 산화 환원과 분쇄 공정 및 핵 연료의 절단과 파괴, 분말화 공정, 군분리 공정 및 핵 연료 금속 전환 공정 등을 수행하고 있다.In particular, the hot cell (Hot Cell), a nuclear research facility, redox and crushing of spent nuclear fuel, cutting and destroying nuclear fuel, powdering, group separation and nuclear fuel metal conversion. Process and the like.

이때, 핫셀의 바닥면과 벽면 등의 내부 표면 및 내부에 설치되는 여러 장치 표면들이 연구 실험 과정에서 발생한 고방사능 분진(Hot Particulate)에 의해 오염되어 핫셀 내의 방사능 준위가 높아지고 있다.At this time, the inner surface such as the bottom surface and the wall surface of the hot cell and the surface of various devices installed therein are contaminated by hot particle generated during the research experiment, thereby increasing the radiation level in the hot cell.

여기서, 장치 투입 및 철거, 고장, 수리 등을 위해 때때로 핫셀 내에 작업자가 투입되어 핫셀 내부 표면과 장치 표면에 오염된 비고착성 및 고착성 고방사능 분진을 주기적으로 제거하여 핫셀 내부의 방사능 준위를 낮추어야 한다.Here, for the input and dismantling of the device, failure, repair, etc., an operator is sometimes put into the hot cell to periodically remove non-sticking and sticking highly radioactive dust contaminated on the inner surface of the hot cell and the surface of the device to lower the radioactivity level inside the hot cell.

현재, 핫셀 내부에서 실험 시 발생되어 내부 표면과 장치 표면에 오염된 고방사능 분진은 알코올을 묻힌 휴지로 닦아내거나, 진공청소기로 흡입하여 제거하는 방법을 사용하고 있다.Currently, high radioactive dust generated during experiments inside the hot cell and contaminated on the inner surface and the surface of the device is removed by wiping with a tissue dampened with alcohol or by inhalation with a vacuum cleaner.

그러나, 이렇게 알코올을 묻힌 휴지 및 진공청소기를 이용하여 핫셀 내부 표면 및 장치 표면에 오염된 고방사능 분진을 완벽히 제거하기는 용이하지 않으며, 작업자가 핫셀 내부로 투입되어 휴지로 핫셀 내부 표면 및 장치 표면을 닦아주는 경우 폐휴지가 발생하고, 작업자가 직접 투입되어 작업을 수행하여야 하기 때문에 안전상의 문제점이 발생하며, 진공청소기로 고방사능 분진을 제거하는 경우 핫셀 내의 높은 방사능으로 인해 진공청소기의 고장이 잦으며, 진공청소기 내부의 필터를 원격 제어장치(Manipulator)로 교환하기 어렵기 때문에 진공청소기를 일회용으로 사용함으로써 진공청소기의 수명이 짧아지며, 이러한 폐휴지 및 진공청소기 등을 폐기해야 하는 등 오염 물질을 배출함으로써 2차 환경오염이 발생될 수 있는 등의 문제점이 있었다.However, it is not easy to completely remove high-contamination dust contaminated on the inner surface of the hot cell and the surface of the device by using the alcohol-coated tissue and vacuum cleaner. In case of wiping, waste paper waste occurs and safety problem occurs because the worker has to be put in and carry out the work.In case of removing high radioactive dust with a vacuum cleaner, the vacuum cleaner frequently breaks down due to the high radiation in the hot cell. In addition, since the filter inside the vacuum cleaner is difficult to replace with a remote controller, the life of the vacuum cleaner is shortened by using the vacuum cleaner for single use, and the pollutants are discharged, such as waste papers and the vacuum cleaner. By doing so, there was a problem that secondary environmental pollution could occur.

한편, 사이클론에 유도되어 원심력과 마찰력 등에 의해 유동하는 유체 내의 분진이 분리되고, 분리된 분진은 사이클론 하단에 위치한 호퍼 내에 포집되므로 거대분진(5㎛ 이상)의 경우에는 포집효율이 90% 이상을 나타내나, 그 이하의 분진에 대해서는 효율이 낮아지기 때문에 작은 분진까지 제거하기 위해서 사이클론의 내부에 필터를 설치하여 0.3㎛의 분진까지도 99.97% 이상의 효율로 제거할 수 있도록 한 분진 제거장치가 제안되었다.On the other hand, dust in the fluid that is induced by the cyclone and flows by the centrifugal force and frictional force is separated, and the separated dust is collected in the hopper located at the bottom of the cyclone, so that the collection efficiency is greater than 90% in the case of large dust (5 μm or more). In order to remove even small dusts, a dust removal apparatus has been proposed in which a filter is provided inside the cyclone to remove even 0.3 μm dust with an efficiency of 99.97% or more.

이러한 분진 제거장치의 하나로 미국 특허 제5,120,165호가 있다.One such dust removal device is US Pat. No. 5,120,165.

상기 특허에 개시된 굴삭 시스템은 상하로 배열된 2개의 사이클론에 의해 굴삭되어 공압으로 운반된 기류 중의 굴삭물을 분리시켜 포집하도록 되어 있으며, 아울러 별도의 필터에 의해 배출가스 중의 유독성 가스나 분진을 제거하도록 되어 있으나, 사이클론 내에 설치되는 필터의 교환 및 교체가 용이하지 않으며, 이러한 작업들은 작업자가 수작업으로 진행해야 하기 때문에 작업자의 안전상에 문제가 발생되었다.The excavation system disclosed in the patent is to separate and collect the excavation in the air flow carried by two cyclones arranged up and down, and to separate the toxic gas or dust in the exhaust gas by a separate filter. However, it is not easy to replace and replace the filter installed in the cyclone, and these operations have caused problems for the safety of the operator because the operator has to proceed manually.

이외에도 사이클론의 분진 포집효율을 높이기 위해 다양한 방안이 모색되어 왔으며 예컨대 사이클론에 유입되는 유체에 물을 뿌리는 살수장치를 연결한 분진제거장치가 개발된 바있다. 그 예로서 미국특허 제4,295,343호에 개시된 미생물 제거 및 에어콘디션닝 장치가 있다. In addition, various methods have been sought to increase the dust collection efficiency of the cyclone, and for example, a dust removal device has been developed in which a spraying device is sprayed to spray water into the cyclone. An example is the microbial removal and air conditioning apparatus disclosed in US Pat. No. 4,295,343.

이 장치는 적용 기술분야에 있어서는 위에 언급한 굴삭 시스템과 상이하나, 공기 중의 미생물 또는 분진 등을 제거한다는 데 있어서 개념상 동일성을 가지고 있다. This device differs from the above mentioned excavation system in the field of application, but has the same conceptual concept in removing microorganisms or dust in the air.

다만, 내부에 장착된 스프레이 노즐로 물을 분무하여 미세먼지나 미생물 등이 사이클론 내벽면에 부착되어 제거되도록 함으로써 청결하면서도 습기를 가진 공기가 실내로 재순환될 수 있도록 한 차이점을 가지고 있다.However, by spraying water with a spray nozzle mounted therein, fine dust or microorganisms are attached to and removed from the inner wall of the cyclone, so that clean and moist air can be recycled to the room.

또 다른 형태로 살수장치를 이용하고 있는 발명으로 미국특허 제4,976,210호가 있다. 이 특허에 개시된 유해 폐기물 처리장치는 사이클론에 의해 배출가스에 회전기류를 발생시킨 상태에서 배플에 물을 분무하여 불순물 제거장치에 의해 배출 가스로부터 불순물 입자를 제거하도록 되어 있다. Another type of invention using a watering device is US Patent No. 4,976,210. The hazardous waste treatment apparatus disclosed in this patent is designed to remove impurity particles from the exhaust gas by spraying water on the baffle while generating a rotary airflow in the exhaust gas by a cyclone.

또한, 미국특허 제4,015,957호에 개시된 공기운반 입자 추출장치의 경우에도 살수장치를 이용하고 있는데, 이 추출장치는 물과 같은 침전액을 스프레이 형태로 균일 분산시켜 입자를 포함하고 있는 공기와 사이클론 챔버 내에서 혼합하여 다공성 입자 포집기에 의해 공기 중의 입자를 제거하도록 되어 있다.In addition, the air-carrying particle extraction device disclosed in US Patent No. 4,015,957 also uses a watering device, which is uniformly dispersed in the form of a spray, such as water in the air and cyclone chamber containing particles In order to remove the particles in the air by mixing with a porous particle collector.

한편, 사이클론의 분진 포집효율을 높인 또다른 분진제거장치로서 미국특허 제3,969,096호에 개시된 다중베인 가스입구를 구비한 사이클론 분리기 및 제4,344,538호에 개시된 유동안내 블레이드를 구비한 사이클론 분리기 등과 같은 발명이 있다. On the other hand, there are other dust removal devices that increase the dust collection efficiency of the cyclone, such as a cyclone separator having a multi-vane gas inlet disclosed in US Patent No. 3,969,096 and a cyclone separator having a flow guide blade disclosed in US Pat. No. 4,344,538. .

이들 발명은 입구를 통해 사이클론 분리기 내부로 유입되는 불순물을 포함한 가스를 안내하기 위해 입구 부분에 다중 베인이나 안내 블레이드가 부착되어 가스로부터의 불순물 제거효율을 향상시킬 수 있도록 되어 있다. These inventions have multiple vanes or guide blades attached to the inlet portion to guide the gas containing impurities introduced into the cyclone separator through the inlet to improve the efficiency of removing impurities from the gas.

그밖에도 유체에 포함된 분진을 가용융 상태로 만들어 분진을 거대화시키거나, 사이클론의 벽을 여러 가지의 물질로 만들어 분진을 반응시키거나 또는 사이클론 벽을 이중으로 만들어 외벽을 회전시킴으로써 분진의 제거 효율을 높이는 등 사이클론을 이용하여 오염된 배출가스로부터 분진을 제거하는 다양한 형태의 배출가스 정화장치가 개발된 바 있다.In addition, the dust removal efficiency can be increased by making the dust contained in the fluid soluble and enlarging the dust, making the walls of the cyclone into various materials to react the dust, or making the cyclone wall double to rotate the outer wall. Various types of exhaust gas purifiers have been developed to remove dust from polluted exhaust gases by using cyclones.

그러나, 상술한 바와 같은 분진 제거장치는 별도의 살수장치를 이용할 경우 액체의 사용으로 인한 2차 오염물질의 발생이 우려되고, 이로 인해 또 다른 방사능 폐기물을 증가시킨다는 문제점이 있으며, 또한 사이클론의 내부에 설치되는 필터의 교환 및 교체가 용이하지 않으며, 이러한 작업들이 작업자에 의해 수작업으로 진행됨으로 인해 작업자의 안전상의 문제가 대두되었다.However, the dust removal device as described above, when using a separate sprinkler, there is a concern that the generation of secondary pollutants due to the use of the liquid, there is a problem that increases another radioactive waste, and also inside the cyclone It is not easy to replace and replace the filter is installed, the operator's safety problems have arisen because these operations are performed manually by the operator.

또한, 별도의 장치 등을 장착하는 경우에는 제조상 공정이 복잡화되고, 작업 공수가 증가하며 따라서 제작비용이 많이 들어 경제적이지 못하게 되는 문제점이 있었으며, 기본적인 형태의 기존 사이클론 분진 제거장치에 쉽게 적용하기 곤란한 문제점도 아울러 가지고 있었다. In addition, in the case of installing a separate device, the manufacturing process is complicated, the number of work is increased, and thus the manufacturing cost is high, which is not economical, and it is difficult to easily apply to the basic cyclone dust removal device of the basic form. Also had.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 원자력 실험 후 핫셀 내에서 발생되는 고방사능 분진이 사이클론에 의해 1차적으로 제거되고, 백 필터와 헤파 필터로 구비되는 필터 케이스에 의하여 2차적으로 제거되도록 이루어짐으로써 핫셀 내부 표면 및 장치 표면에 발생되는 비고착성 고방사능 분진의 제거를 보다 효과적이고 연속적으로 수행할 수 있으며, 필터와 포집박스를 원격 장치인 Manipulator에 의해 교환 및 탈/부착 가능하게 이루어짐으로써 기존 방식에 의해 고방사능 분진 제거 시 방사능에 노출되어 폐기되는 폐 휴지 및 폐 진공청소기 등 2차 폐기물의 부피를 감소시켜 2차 환경오염을 예방할 수 있으며, 필터와 포집박스가 원격으로 교체가능하게 이루어짐으로써 작업자의 안전을 도모하고 장치의 수명을 연장시킬 수 있으며, 사이클론 및 백 필터와 헤파 필터가 구비되는 필터 케이스에 의하여 비고착성 고방사능 분진의 제거 효율을 증대시킬 수 있는 비고착성 고방사능 분진 제거장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems as described above, the high-radiation dust generated in the hot cell after the nuclear test is first removed by the cyclone, and secondly by the filter case provided with a bag filter and hepa filter It can be removed more effectively and continuously to remove the non-sticking high-radiation dust generated on the inner surface of the hot cell and the device surface, and the filter and the collecting box can be exchanged and detached / removed by the remote manipulator. By reducing the volume of secondary waste such as waste paper waste and waste vacuum cleaner, which are exposed to radiation when removing radioactive dust by conventional method, it can prevent secondary environmental pollution, and filter and collection box can be replaced remotely. Can improve the safety of the operator and extend the life of the equipment. , By the filter case it is provided with a cyclone and a bag filter and a HEPA filter non-stickiness and non-stickiness that can increase the efficiency of removal of radioactive dusts and an object thereof is to provide a radioactive dust removal device.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 원자력의 고방사성 물질처리용 차폐구획 내에 오염된 비고착성 고방사능 분진 제거장치에 있어서, 다수개의 프레임으로 상호 연결되는 운반 케이스; 상기 운반 케이스 내의 상부 소정위치에 구비되는 필터 케이스; 상기 필터 케이스의 적소에 구비되되, 일측 적소에 고방사능 분진을 포함하는 가스를 유입시키기 위한 입구도관을 갖고, 타측에 가스를 흡입하기 위한 진공 펌프를 갖는 사이클론; 및 상기 사이클론의 하부에 구비되는 원판형 자성체에 부착되고, 다수개의 가이드 핀에 의하여 위치가 고정되는 포집박스; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object as described above, the present invention provides a non-sticking highly radioactive dust removal apparatus contaminated in a shielding compartment for treating high radioactive material of nuclear power, carrying case interconnected by a plurality of frames; A filter case provided at an upper predetermined position in the carrying case; A cyclone provided in place of the filter case, having an inlet conduit for introducing a gas containing high radioactive dust in one place, and having a vacuum pump for sucking gas to the other side; And a collecting box attached to a disc-shaped magnetic material provided below the cyclone and fixed at a position by a plurality of guide pins. Characterized in that comprises a.

바람직하게는, 상기 사이클론의 상부와 상기 필터 케이스의 상부에 연결관이 구비되되, 상기 연결관은 상기 사이클론에서 입자가 큰 고방사능 분진이 제거된 가스를 상기 필터 케이스로 공급하도록 이루어진다.Preferably, a connecting tube is provided on the upper part of the cyclone and the filter case, wherein the connecting tube is configured to supply gas to which the high radioactive dust having large particles are removed from the cyclone to the filter case.

여기서, 상기 사이클론의 상부로 인입되는 연결관 하부에 볼텍스 파인더가 연장형성되되, 상기 볼텍스 파인더의 길이는 0.5×D(사이클론의 직경)으로 형성된다.Here, the vortex finder is extended to the lower portion of the connecting pipe drawn into the upper portion of the cyclone, the length of the vortex finder is formed of 0.5 × D (diameter of the cyclone).

한편, 상기 필터 케이스의 내부에 다수개의 필터가 수직방향으로 적층구비된다.On the other hand, a plurality of filters are stacked in the vertical direction inside the filter case.

그리고, 상기 각 필터가 백 필터와 헤파 필터)로 구비되되, 상기 백 필터와 헤파 필터가 수직방향으로 소정간격 이격되어 순차적으로 적층구비된다.Each filter is provided as a bag filter and a HEPA filter, and the bag filter and the HEPA filter are stacked and sequentially stacked at predetermined intervals in the vertical direction.

여기서, 상기 각 필터가 교환가능하게 이루어지는 카트리지 형태로 구비된 다.Here, each of the filters is provided in the form of a cartridge made replaceable.

한편, 상기 필터 케이스의 전면에 개, 폐가능하게 이루어지는 도어가 구비된다.On the other hand, the front of the filter case is provided with a door that can be opened and closed.

더불어, 상기 운반 케이스의 하측면 각 단부에 이동가능하게 이루어지는 이송 바퀴가 각각 설치된다.In addition, transport wheels which are movable at each end of the lower surface of the carrying case are respectively installed.

그리고, 상기 필터 케이스의 내부에 구비되는 각 필터 및 사이클론의 하부에 구비되는 포집박스가 원격 제어장치에 의하여 원격으로 교환 및 교체가능하게 이루어진다.In addition, a collection box provided at a lower portion of each filter and a cyclone provided in the filter case may be exchanged and replaced remotely by a remote control device.

이하, 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 비고착성 고방사능 분진 제거장치를 개략적으로 나타내는 정면사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 비고착성 고방사능 분진 제거장치를 개략적으로 나타내는 측면사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 비고착성 고방사능 분진 제거장치를 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 비고착성 고방사능 분진 제거장치를 개략적으로 나타내는 측단면도이고, 도 5은 본 발명에 의한 비고착성 고방사능 분진 제거장치의 필터 케이스를 개략적으로 나타내는 단면도이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a front perspective view schematically showing a non-sticking high radioactivity dust removal apparatus according to the present invention, Figure 2 is a side perspective view schematically showing a non-sticking high radioactivity dust removal apparatus according to the present invention, Figure 3 Figure 4 is a side view schematically showing a non-fixed high radioactivity dust removal apparatus, Figure 4 is a side cross-sectional view schematically showing a non-fixed high radioactivity dust removal apparatus according to the present invention, Figure 5 is a non-fixed high radioactivity dust removal according to the present invention A cross-sectional view schematically showing a filter case of the device.

도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 비고착성 고방사능 분진 제거장치(1)는 운반 케이스(10)와 필터 케이스(30)와 사이클론(50)과 포집박스(70)로 구성된다.As shown in the figure, the non-sticking highly radioactive dust removal apparatus 1 according to the present invention is composed of a carrying case 10, a filter case 30, a cyclone 50 and a collecting box 70.

상기 운반 케이스(10)는 다수개의 프레임으로 상호 연결되되, 그 하측면 각 단부에 이송 바퀴(11)가 각각 구비되며, 상기 이송 바퀴(11)에 의하여 운반 케이스(10)가 이동가능하게 이루어진다.The carrying case 10 is interconnected by a plurality of frames, each of which is provided with transport wheels 11 at each end of the lower side thereof, and the transport case 10 is made movable by the transport wheels 11.

상기 필터 케이스(30)는 상기 운반 케이스(10) 내의 상부 소정위치에 구비되되, 그 내부에 다수개의 필터(33)가 수직방향으로 적층구비된다.The filter case 30 is provided at an upper predetermined position in the carrying case 10, and a plurality of filters 33 are stacked in the vertical direction.

여기서, 상기 필터 케이스(30)의 내부에 구비되는 각 필터(33)는 백 필터(33a, Bag filter)와 헤파 필터(33b, Hepa filter)로 구비되되, 상기 백 필터(33a)와 헤파 필터(33b)가 수직방향으로 소정간격 이격되어 순차적으로 각 1개씩 구비된다.Here, each filter 33 provided in the filter case 30 may include a bag filter 33a and a hepa filter 33b, and a hepa filter, and the bag filter 33a and the hepa filter ( 33b) are spaced apart by a predetermined interval in the vertical direction, and each one is provided in sequence.

상기 각 필터(33)는 일반적으로 핫셀 내에 사용되는 원격 제어장치(Manipultor)를 통하여 사용 후 새로운 필터(33)로의 원격 교환 및 교체 가능하도록 카트리지 형태로 적용된다.Each filter 33 is generally applied in the form of a cartridge to enable remote exchange and replacement of a new filter 33 after use via a remote control device (Manipultor) used in the hot cell.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 필터 케이스(30)의 내부에 구비되는 필터(33)가 백 필터(33a)와 헤파 필터(33b)로 구비되나, 백 필터(33a) 또는 헤파 필터(33b)로만 구비되는 것도 가능하다.In one embodiment of the present invention, the filter 33 provided inside the filter case 30 is provided as a bag filter 33a and a hepa filter 33b, but only as a bag filter 33a or a hepa filter 33b. It is also possible to be provided.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 백 필터(33a)와 헤파 필터(33b)가 상기 필터 케이스(30)의 내부에 수직방향으로 소정간격 이격되게 적층구비되어 있으나, 각 필터(33)의 상, 하부면이 상호 맞닿도록 적층구비되는 것도 가능하다.In addition, in the exemplary embodiment of the present invention, the bag filter 33a and the HEPA filter 33b are stacked in the filter case 30 so as to be spaced apart at predetermined intervals in the vertical direction. It is also possible that the bottom surface is laminated so as to abut each other.

더불어, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 백 필터(33a)와 헤파 필터(33b)가 각각 1개씩 구비되어 있으나, 상기 백 필터(33a)와 헤파 필터(33b)의 갯수는 이에 한정하지 않는 것이 바람직하다.In addition, in the exemplary embodiment of the present invention, one bag filter 33a and one hepa filter 33b are provided, but the number of the bag filter 33a and the hepa filter 33b is not limited thereto. Do.

한편, 상기 필터 케이스(30)의 전면에는 개, 폐가능하게 이루어지는 도어(35)가 구비되되, 상기 도어(35)는 일반적으로 핫셀 내에서 사용되는 원격 제어장치에 의하여 자동으로 개, 폐가능하게 이루어지는 것이 바람직하다.On the other hand, the front of the filter case 30 is provided with a door 35 that is opened and closed, the door 35 is automatically opened and closed by a remote control device generally used in the hot cell. It is preferable to make.

상기 사이클론(50)은 상기 필터 케이스(30)의 적소에 구비되되, 일측 적소에 핫셀 내에 존재하는 오염된 가스가 유입되기 위한 입구도관(51)을 갖고, 타측에 입구도관(51)을 통하여 가스를 흡입하기 위한 진공 펌프(53)를 갖는다. 즉, 상기 사이클론(50)은 상기 필터 케이스(30)의 전면 적소에 구비되되, 일측 적소에 핫셀 내부의 고방사능 분진을 포함하는 가스를 유입시키기 위한 입구도관(51)이 일측으로 편향되게 구비되고, 타측에 상기 입구도관(51)을 통하여 고방사능 분진을 포함하는 가스를 흡입하기 위한 진공 펌프(53)가 구비된다.The cyclone 50 is provided in place of the filter case 30, and has an inlet conduit 51 for introducing the contaminated gas present in the hot cell in one place, the gas through the inlet conduit 51 on the other side It has a vacuum pump 53 for sucking. That is, the cyclone 50 is provided in the front position of the filter case 30, the inlet conduit 51 for introducing a gas containing high radioactive dust in the hot cell to one side is provided to be deflected to one side. On the other side, there is provided a vacuum pump 53 for sucking gas containing high radioactive dust through the inlet conduit 51.

여기서, 상기 사이클론(50)의 상부와 상기 필터 케이스(30)의 상부에는 연결관(31)이 상호 연설되며, 상기 연결관(31)은 상기 사이클론(50)에서 입자가 큰 분진이 제거된 가스를 상기 필터 케이스(30)의 상부로 제공하도록 이루어진다.Here, the connecting pipe 31 is speeched to the upper portion of the cyclone 50 and the upper portion of the filter case 30, the connecting tube 31 is a gas from which large particles are removed from the cyclone 50 Is provided to the upper portion of the filter case (30).

한편, 상기 사이클론(50)의 상부에 인입되는 연결관(31)의 하부에 볼텍스 파인더(59, Vortex finder)가 연장형성된다. 즉, 상기 사이클론(50)과 필터 케이스(30)에 상호 연설되는 연결관(31)의 단부 중 상기 사이클론(50)의 상부에서 그 내부로 인입되는 연결관(31)의 소정부분이 볼텍스 파인더(59)가 된다.On the other hand, the vortex finder 59 (Vortex finder) is formed in the lower portion of the connecting pipe 31 is introduced into the upper portion of the cyclone (50). That is, a predetermined portion of the connection pipe 31 drawn into the upper portion of the cyclone 50 from the end of the connection pipe 31 mutually speaking to the cyclone 50 and the filter case 30 is a vortex finder ( 59).

여기서, 상기 볼텍스 파인더(59)의 길이는 0.5×D(사이클론의 직경)으로 제작되는 것이 바람직하며, 이때의 고방사능 분진의 제거 효율이 가장 높은 것으로 나타난다.Here, the length of the vortex finder 59 is preferably manufactured to 0.5 × D (diameter of the cyclone), it appears that the removal efficiency of the high radioactive dust at this time is the highest.

상기와 같은 구조 및 구성에 의하여 상기 사이클론(50)은 진공 펌프(53)의 흡입력에 의하여 입구도관(51)을 통해 흡입되는 고방사능 분진을 포함하는 가스를 흡입하고, 흡입된 고방사능 분진을 포함하는 가스는 사이클론(50)의 선회류(旋回流)에 의해서 생기는 원심력에 의해 하부로 고방사능 분진이 포집되도록 이루어진다.By the structure and configuration as described above, the cyclone 50 inhales the gas including the high-radioactive dust sucked through the inlet conduit 51 by the suction force of the vacuum pump 53, and includes the high-radioactive dust sucked The gas to be made is such that high radioactive dust is collected downward by centrifugal force generated by the swirl flow of the cyclone 50.

상기 포집박스(70)는 상기 사이클론(50)의 선회류에 의하여 생기는 원심력으로 가스에서 분리되어 그 하부로 포집되는 고방사능 분진을 포집하도록 이루어진다.The collecting box 70 is configured to collect high radioactive dust that is separated from the gas by the centrifugal force generated by the swirl flow of the cyclone 50 and collected below.

여기서, 상기 포집박스(70)는 사이클론(50)의 하부에 설치되는 원판형 자성체(55)에 부착되고, 다수개의 가이드 핀(57)에 의하여 위치가 고정되도록 이루어짐으로써 일반적으로 핫셀 내에서 사용되는 원격 제어장치(Manipulator)에 의하여 사이클론(50)에서 쉽게 원격 분리되도록 이루어진다.Here, the collecting box 70 is attached to the disc-shaped magnetic body 55 is installed in the lower portion of the cyclone 50, the position is fixed by a plurality of guide pins 57 are generally used in the hot cell The remote control device (Manipulator) is made to be easily remotely separated from the cyclone (50).

그리고, 상기 포집박스(70)의 각 측면에 별도의 걸이부(71)가 다수개 구비되어 일반적으로 핫셀 내에서 사용되는 원격 제어장치에 의해 탈/부착가능하게 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 필터 케이스(30) 내에 카트리지 형태로 구비되는 각 필터(33) 또한 교환가능하게 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, a plurality of separate hooks 71 are provided on each side of the collection box 70 so that the filter case may be detachable / attached by a remote control device generally used in a hot cell. It is preferable that each filter 33 provided in the form of a cartridge in 30 is also replaceable.

이로 인해, 상기 포집박스(70) 및 각 필터(33)가 주기적으로 교환 및 교체되도록 이루어지며, 이를 위하여 원격 제어장치는 상기 필터 케이스(30) 내부에 구비되는 카트리지 형태의 각 필터(33)를 교체 또는 교환시키거나, 포집박스(70)를 사 이클론(50)에서 분리 또는 결합시키기 위하여 로봇 손, 집게 형상의 운반기구, 원격 드라이버, 후크 형상의 걸이 기구 등을 구비하도록 이루어진다.Thus, the collection box 70 and each filter 33 is made to be replaced and replaced periodically, for this purpose, the remote control device for each filter 33 of the cartridge type provided in the filter case 30 In order to replace or replace, or to separate or combine the collecting box 70 in the cyclone 50 is made to include a robot hand, tong-shaped transport mechanism, remote driver, hook-shaped hook mechanism and the like.

이렇게 상기 필터 케이스(30) 내의 각 필터(33)와 포집박스(70)기 교환 및 탈/부착 가능하게 이루어짐으로써 핫셀 내에서 일반적으로 사용되는 원격 제어장치를 통하여 작업가능하게 이루어짐으로써 작업자가 핫셀 내부에서 작업할 필요가 없으며, 이로 인해 작업자의 안정성 및 작업 효율을 향상시킬 수 있다.In this way, the filter 33 and the collection box 70 in the filter case 30 can be exchanged and detached / attached, thereby enabling the worker to work through a remote control device generally used in the hot cell. There is no need to work at, which can improve worker stability and work efficiency.

이하, 본 발명에 의한 비고착성 고방사능 분진 제거장치의 제작 및 상기 비고착성 고방사능 분진 제거장치를 통하여 고방사능 분진 제거과정을 설명한다.Hereinafter, the manufacturing process of the non-fixed high radioactivity dust removal apparatus according to the present invention and the non-fixed high radioactivity dust removal apparatus will be described.

먼저, 상기 비고착성 고방사능 분진 제거장치(1)는 원자력 시설 중 핫셀의 크기와 투입구의 크기를 고려하여 1×1×1m 이하의 크기로 제작한다.First, the non-sticking highly radioactive dust removal device 1 is manufactured to a size of 1 × 1 × 1m or less in consideration of the size of the hot cell and the size of the inlet in the nuclear facility.

즉, 핫셀의 투입구가 대략 1×1m 이고, 핫셀의 크기는 2.0∼23.7L×1.5∼3.0L×3.5∼6.0H 이므로 본 발명에 의한 고방사능 분진 처리장치(1)를 핫셀 내로 투입하기 위하여 그 크기를 1×1×1m 이하로 제작하는 것이 바람직하다.That is, since the input port of the hot cell is approximately 1 × 1m, and the size of the hot cell is 2.0 to 23.7L × 1.5 to 3.0L × 3.5 to 6.0H, the high radioactive dust treatment apparatus 1 according to the present invention is introduced into the hot cell. It is preferable to produce the size below 1x1x1m.

그리고, 상기 비고착성 고방사능 분진 제거장치(1)의 필터 케이스(30)에 설치되는 백 필터(33a)와 헤파 필터(33b)를 카트리지 형태로 제작하되, 화학 물질이나 고온에서 사용가능하도록 하는 등 소각로 및 집진기에 적용가능하도록 제작한다.The bag filter 33a and the hepa filter 33b, which are installed in the filter case 30 of the non-sticking highly radioactive dust removal device 1, are manufactured in the form of a cartridge, so that they can be used at chemical or high temperature. Manufactured to be applicable to incinerators and dust collectors.

여기서, 상기 백 필터(33a)와 헤파 필터(33b)는 사이클론(50)을 통과한 후 입자가 큰 고방사능 분진이 1차적으로 제거된 가스에서 작은 입자의 고방사능 분진 을 2차적으로 제거하도록 이루어지며, 상기 헤파 필터(33b)는 상기 백 필터(33a)를 통과한 0.3㎛ 이하의 고방사능 분진을 제거하도록 이루어진다.Here, the bag filter 33a and the hepa filter 33b are configured to secondarily remove high radioactive dust of small particles from a gas in which the high radioactive dust having large particles is first removed after passing through the cyclone 50. The hepa filter 33b is configured to remove high radioactive dust of 0.3 μm or less passing through the bag filter 33a.

한편, 상기 비고착성 고방사능 분진 제거장치(1)의 재질은 대부분 방사능에 강한 STS 304로 제작한다.On the other hand, the material of the non-sticking high radioactive dust removal device 1 is made of STS 304, which is mostly resistant to radiation.

그리고, 상기 진공 펌프(53)는 고방사능 분진을 사이클론(50) 내부로 흡입하기 위하여 사용되며, 상기 진공 펌프(53)의 용량은 사이클론(50)의 입자 제거 효율을 최대화시킬 수 있는 범위 내에서 결정하는 것이 바람직하다.In addition, the vacuum pump 53 is used to suck high radioactive dust into the cyclone 50, and the capacity of the vacuum pump 53 is within a range capable of maximizing particle removal efficiency of the cyclone 50. It is desirable to decide.

그리고, 상기 포집박스(70)는 사이클론(50)의 하부에 설치하되, 일반적으로 핫셀 내에서 사용되는 원격 제어장치에 의하여 사이클론(50)으로부터 쉽게 원격 분리되도록 제작한다. 즉, 상기 포집박스(70)는 사이클론(50)의 하부에 위치하는 원판형 자성체(55)에 부착되며, 다수개의 가이드 핀(57)으로 위치를 고정시키도록 이루어짐으로써 보다 용이하게 분리되도록 이루어진다.In addition, the collecting box 70 is installed below the cyclone 50, and is generally manufactured to be remotely separated from the cyclone 50 by a remote control device used in a hot cell. That is, the collection box 70 is attached to the disk-shaped magnetic body 55 which is located under the cyclone 50, it is made to be separated more easily by being made to fix the position with a plurality of guide pins (57).

이렇게 본 발명에 의한 비고착성 고방사능 분진 제거장치(1)는 사이클론(50)에 의하여 종래의 진공청소기를 이용하여 고방사능 분진을 제거 후 포화되어 폐기되는 필터 폐기물 및 각종 폐기물의 용량을 감소시킬 수 있으며, 핫셀 내의 고방사능 분진을 80% 이상 제거할 수 있다.As described above, the non-sticking highly radioactive dust removing apparatus 1 according to the present invention can reduce the capacity of filter waste and various wastes which are saturated and discarded after removing the high radioactive dust by using a conventional vacuum cleaner by the cyclone 50. In addition, it can remove more than 80% of the high radioactive dust in the hot cell.

상기한 바와 같은 구조 및 구성으로 이루어지는 비고착성 고방사능 분진 제거장치(1)는 먼저, 운반 케이스(10)의 하부면 각 단부에 구비되는 이송 바퀴(11)를 통하여 수동 또는 자동으로 이동되어 핫셀 내부로 투입된다.The non-sticking highly radioactive dust removal device 1 having the structure and configuration as described above is first moved manually or automatically through the transfer wheels 11 provided at each end of the lower surface of the carrying case 10 to be inside the hot cell. Is put into.

여기서, 핫셀 내부의 오염 특성 및 조사 결과 핵 연료 실험 시 발생되는 고 방사는 분진의 주 핵종은 우라늄, 질카로이 등이고, 입자의 크기는 0.2-30㎛ 이고, 내부 방사능은 약 4×106 Bq/cm2 로 높은 편이며, 고방사능 분진은 핫셀 내부 바닥면, 벽면 그리고, 장치 표면에 분포 및 잔재한다.Here, as a result of pollution characteristics and investigations inside the hot cell, the high radiation generated during the nuclear fuel test is the main species of dust such as uranium and zylcarloy, the particle size is 0.2-30 μm, and the internal radiation is about 4 × 10 6 Bq / High in cm 2 , high-radiation dusts are distributed and remain on the inner surface of the hot cell, on the walls and on the surface of the device.

이렇게 핫셀 내에 투입된 비고착성 고방사능 분진 제거장치(1)는 진공 펌프(53)를 이용하여 사이클론(50)에 연설되는 입구도관(51)으로 핫셀 내부의 잔존하는 고방사능 분진을 포함하는 가스를 흡입한다.The non-sticking high radioactive dust removal device 1 introduced into the hot cell is sucked gas containing the high radioactive dust remaining inside the hot cell to the inlet conduit 51 which is addressed to the cyclone 50 using the vacuum pump 53. do.

상기 진공 펌프(53)를 통하여 입구도관(51)으로 흡입된 고방사능 분진이 포함되는 가스는 사이클론(50)으로 유입되면서 선회류에 의해서 생기는 원심력으로 회전하면서 입자가 큰 고방사능 분진은 사이클론(50)의 하부로 집중되고, 입자가 큰 고방사능 분진을 제외한 가스는 볼텍스 파인더(59)와 연결관(31)을 통하여 필터 케이스(30) 내로 유입된다. The gas containing the high-radioactive dust sucked into the inlet conduit 51 through the vacuum pump 53 is introduced into the cyclone 50 and rotates with the centrifugal force generated by the swirl flow. The gas, which is concentrated at the lower part of the bottom surface and has high particle size, is introduced into the filter case 30 through the vortex finder 59 and the connection pipe 31.

즉, 상기 입구도관(51)을 통하여 흡입되는 고방사능 분진을 포함하는 가스는 사이클론(50)의 적소에 구비되되, 일측으로 편향되게 구비되는 입구도관(51)을 통하여 유입된 후 사이클론(50) 내부 상측에서 나선방향으로 회전되고, 이로 인해 사이클론(50) 내부 하측에 입자가 큰 고방사능 분진이 집중되며, 사이클론(50)에 의하여 1차적으로 입자가 큰 고방사능 분진이 제거된 가스는 연결관(31)을 통하여 필터 케이스(30)의 상부로 유입된다.That is, the gas containing the high-radiation dust sucked through the inlet conduit 51 is provided in place of the cyclone 50, the cyclone 50 is introduced through the inlet conduit 51 is provided to be deflected to one side It rotates in a helical direction from the inside of the upper side, thereby concentrating high radioactive dust particles with a large particle inside the cyclone (50), the gas from which the large particles of large radioactive dust is primarily removed by the cyclone (50) It is introduced into the upper portion of the filter case 30 through the (31).

여기서, 상기 사이클론(50)의 내부 하측으로 집중되는 입자가 큰 고방사능 분진은 포집박스(70)로 유입되고, 입자가 큰 고방사능 분진이 적재되는 포집박스 (70)는 원격 제어장치(Manipulator)가 걸이부(71)를 삽지 또는 파지하여 주기적으로 교환 및 교체되어 제거된다. 즉, 고방사능 분진이 적재되는 포집박스(70)는 원격 제어장치가 걸이부(71)를 삽지 또는 파지한 후 사이클론(50)의 결합을 해제하여 방사성 폐기물통(미도시)에 폐기된다.Here, the high radioactive dust particles are concentrated to the inner bottom of the cyclone 50 is introduced into the collecting box 70, the collecting box 70 is loaded with a large radioactive dust particles is a remote control device (Manipulator) By inserting or holding the hook portion 71 is periodically replaced and replaced to be removed. That is, the collection box 70 in which the high radioactive dust is loaded is disposed in the radioactive waste container (not shown) by releasing the coupling of the cyclone 50 after the remote control device inserts or grips the hanger 71.

한편, 입자가 큰 고방사능 분진이 제거된 가스는 필터 케이스(30)의 상부로 유입된 후 상기 필터 케이스(30)의 내부 상, 하측에 구비되는 각 필터(33)를 통과하면서 2차적으로 여과된다. 즉, 입자가 큰 고방사능 분진이 제거된 가스 내에 존재하는 입자가 작은 고방사능 분진을 제거하기 위하여 필터 케이스(30)의 상부로 유입되는 가스는 필터 케이스(30) 내부에 수직방향으로 적층되되, 상호 소정간격 이격되게 구비되는 백 필터(33a)와 헤파 필터(33b)에 의하여 2차적으로 여과된다.On the other hand, the gas from which the high radioactive dust having a large particle is removed flows into the upper part of the filter case 30 and is then filtered secondarily while passing through each filter 33 provided above and below the inside of the filter case 30. do. That is, the gas flowing into the upper portion of the filter case 30 in order to remove the small particles of high radioactive dust present in the gas from which the large particles of high radioactivity are removed is stacked vertically in the filter case 30. Secondary filtration is performed by the bag filter 33a and the hepa filter 33b provided to be spaced apart from each other by a predetermined interval.

상기한 바와 같이, 필터 케이스(30)를 통하여 여과된 가스는 외부로 배출된다.As described above, the gas filtered through the filter case 30 is discharged to the outside.

여기서, 상기 필터 케이스(30)에 구비되는 각 필터(33)는 원격 제어장치에 의하여 그 전면에 구비되는 도어(35)가 개방된 후 카트리지 형태로 이루어지는 각 필터(33)가 교체 및 교환된다.Here, each filter 33 provided in the filter case 30 is replaced by a filter 33 formed in the form of a cartridge after the door 35 provided at the front thereof by a remote control device is opened.

본 발명에 의한 비고착성 고방사능 분진 제거장치를 이용하여 고방사능 분진 제거 능력을 측정하기 위하여 모의 입자를 이용하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.In order to measure the high radioactive dust removal ability using the non-sticking high radioactive dust removal apparatus according to the present invention, the following experiment was performed using simulated particles.

즉, 각기 크기를 달리하는 모의 입자에 따른 포집 효율을 측정하고자 하는 실험으로서, 1㎛ 로부터 10㎛ 까지의 크기가 다른 미립자를 사이클론에 유입시켰을 때 본 발명에 의한 고방사능 분진 제거장치(1)의 사이클론에서의 포집 효율은 도 6에 도시하고 있는 바와 같이 나타난다. That is, as an experiment to measure the collection efficiency according to the simulated particles of different sizes, when the fine particles having a different size from 1㎛ to 10㎛ introduced into the cyclone of the high radioactive dust removal device 1 according to the present invention The collection efficiency in the cyclone is shown as shown in FIG.

이때, 사이클론의 상부에서 그 내부로 인입되는 볼텍스 파인더의 길이는 7.2 이고, 미립자의 유입 속도는 15m/sec 로 일정하게 했다.At this time, the length of the vortex finder drawn in from the top of the cyclone was 7.2, and the inflow velocity of the fine particles was kept constant at 15 m / sec.

실험 결과, 기존의 실험 결과와 마찬가지로 미립자의 크기가 클수록 포집 효율은 증가하였다. 즉, 모의 입자의 크기가 5㎛ 이상일 때 포집 효율은 80% 이상으로 나타났으며, 모의 입자의 크기가 2.5㎛ 보다 작아질 때 포집 효율은 좀 더 큰 비율로 감소하는 것으로 나타났다.As a result of the experiment, as in the previous experiments, the larger the particle size, the higher the collection efficiency. That is, when the size of the simulated particle is 5㎛ or more, the collection efficiency was found to be 80% or more, and when the size of the simulated particle was smaller than 2.5㎛, the collection efficiency was found to decrease at a larger rate.

이때, 2.5㎛의 모의 입자를 사용했을 때 포집 효율은 77.7%로 나타났다.At this time, when the simulated particles of 2.5㎛ was used, the collection efficiency was 77.7%.

한편, 매개 변수에 대한 포집 효율의 영향을 크게 하기 위하여 상기한 실험에서 선정된 2.5㎛ 크기의 모입 입자를 사용하되, 사이클론 내로 유입되는 볼텍스 파인더 길이를 7.2cm 로 설정한 후 모의 입자 유입 속도를 10, 12, 15, 17, 20m/sec로 변화시켰을 때 본 발명에 의한 고방사능 분진 제거장치의 사이클론에서의 포집 효율은 도 7에서 도시하고 있는 바와 같이 나타났다.On the other hand, in order to increase the effect of the collection efficiency on the parameters to use the particles of the size of 2.5㎛ selected in the above experiment, set the vortex finder length flowing into the cyclone to 7.2cm, and then simulated particle inflow rate 10 , 12, 15, 17, 20m / sec collection efficiency in the cyclone of the high radioactive dust removal apparatus according to the present invention was shown as shown in FIG.

실험 결과, 기존에 제시한 것처럼 미립자의 유입 속도는 포집 효율에 상당한 영향을 미침을 알 수 있다. 즉, 모의 입자 유입 속도가 12m/sec 이상일 때, 포집 효율이 70% 이상임을 알 수 있다.As a result of the experiment, it can be seen that the particle inflow rate has a significant effect on the collection efficiency. That is, when the simulation particle inflow rate is 12m / sec or more, it can be seen that the collection efficiency is 70% or more.

그러나, 유입 속도가 17m/sec 이상일 때, 포집 효율의 증가가 둔화되는 것을 알 수 있다.However, it can be seen that when the inflow velocity is 17 m / sec or more, the increase in collection efficiency is slowed down.

상기한 바와 같은 실험 결과에 의해 유입 속도가 너무 빠르지 않고, 포집 효율도 적당한 15 m/sec를 유입 속도로 사용하고, 모의 입자의 크기는 2.5 ㎛ 로 하여 사이클론 내로 유입되는 최적의 볼텍스 파인더의 길이를 선정하는 실험을 수행하였다.According to the above experimental results, the inflow rate is not too fast and the collection efficiency is also suitable 15 m / sec as the inflow rate, and the size of the simulated particle is 2.5 μm to determine the optimal length of the vortex finder that is introduced into the cyclone. The experiment to select was performed.

이때, 사이클론의 상부에서 그 내부로 인입되는 볼텍스 파인더의 길이를 4, 6, 7.2, 10, 13cm 로 변화시키며, 포집 효율을 측정하였다.At this time, the length of the vortex finder introduced into the inside of the cyclone was changed to 4, 6, 7.2, 10, 13 cm, and the collection efficiency was measured.

측정 결과, 포집 효율은 도 8에서 도시하고 있는 바와 같이, 볼텍스 파인더의 길이를 사이클론 내부로 4, 6, 7.2 cm 로 증가시킴에 따라 포집 효율도 증가함을 알 수 있다.As a result of the measurement, as shown in FIG. 8, it can be seen that the collection efficiency also increases as the length of the vortex finder increases to 4, 6, and 7.2 cm into the cyclone.

그러나, 볼텍스 파인더의 길이가 7.2cm 를 넘어 10, 13cm 로 길이를 증가시킬 경우 포집 효율은 점차 감소함을 알 수 있다.However, when the length of the vortex finder is increased to 10 and 13 cm beyond 7.2 cm, it can be seen that the collection efficiency gradually decreases.

그러므로, 볼텍스 파인더의 길이가 7.2cm 일 때 최대의 포집 효율을 나타냄을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the maximum collection efficiency is shown when the length of the vortex finder is 7.2 cm.

한편, 사이클론과 포집박스 사이에 별도의 보조콘을 설치했을 때, 보조콘에 의한 포집 효율의 증가율을 측정하였다.On the other hand, when a separate auxiliary cone is installed between the cyclone and the collecting box, the increase rate of the collection efficiency by the auxiliary cone was measured.

도 9에서 도시하고 있는 바와 같이, 2.5 ㎛ 크기의 모의 입자를 사용하고, 볼텍스 파인더의 길이를 7.2 cm 로 하며, 모의 입자 유입 속도를 5, 7, 10, 13, 15 m/sec로 변화시켰을 때 보조콘 부착 시 모든 속도 범위에서 약 평균 2% 정도 포집 효율이 증가하는 것으로 나타났다.As shown in FIG. 9, when the simulated particles having a size of 2.5 μm are used, the length of the vortex finder is 7.2 cm, and the simulated particle inflow rate is changed to 5, 7, 10, 13, 15 m / sec. When the auxiliary cone was attached, the collection efficiency increased by about 2% in all speed ranges.

즉, 사이클론과 포집박스 사이에 보조콘을 설치함에 있어 보조콘이 설치되지 않을 경우와 비교하여 포집 효율에는 영향을 거의 미치지 않는 것을 알 수 있다.In other words, it can be seen that in installing the auxiliary cone between the cyclone and the collecting box has little effect on the collection efficiency compared to the case where the auxiliary cone is not installed.

상기한 바와 같은 구조 및 실험 결과에 따라 본 발명에 의한 고방사능 분진 제거장치(1)는 핫셀 내에 고방사능 분진을 갖는 가스를 사이클론(50)에 의하여 1차적으로 여과하고, 여과된 가스를 필터 케이스(30)에 의하여 2차적으로 여과시키도록 이루어짐으로써 핫셀 내에 오염된 가스를 정화력을 극대화시킬 수 있으며, 고방사능 분진이 포집되는 포집박스(70) 및 필터 케이스(30) 내에 구비되는 카트리지 형태의 각 필터(33)가 원격 제어장치에 의하여 원격으로 교환가능하게 이루어짐으로써 기타 작업을 위해 핫셀 내에 작업자의 투입이 필요치 않게 된다.According to the structure and the experimental result as described above, the high radioactive dust removal device 1 according to the present invention primarily filters the gas having high radioactive dust in the hot cell by the cyclone 50, and filters the filtered gas in the filter case. It is made to be filtered by the secondary secondary 30 to maximize the purifying power of the gas contaminated in the hot cell, each of the cartridge type provided in the collecting box 70 and the filter case 30 to collect high radioactive dust The filter 33 is made remotely replaceable by the remote control so that no operator input into the hot cell is required for other work.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described with respect to particular embodiments, those skilled in the art will recognize that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the appended claims. Anyone can easily know.

이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 원자력 실험 후 핫셀 내에서 발생되는 고방사능 분진이 사이클론에 의해 1차적으로 제거되고, 백 필터와 헤파 필터로 구비되는 필터 케이스에 의하여 2차적으로 제거되도록 이루어짐으로써 핫셀 내부 표면 및 장치 표면에 발생되는 비고착성 고방사능 분진의 제거를 보다 효과적이고 연속적으로 수행할 수 있으며, 필터와 포집박스를 원격 장치인 Manipulator에 의해 교환 및 탈/부착 가능하게 이루어짐으로써 기존 방식에 의해 고방사능 분진 제거 시 방사능에 노출되어 폐기되는 폐 휴지 및 폐 진공청소기 등 2차 폐기물의 부피를 감소시켜 2차 환경오염을 예방할 수 있으며, 필터와 포집박스가 원격으로 교체가능하게 이루어짐으로써 작업자의 안전을 도모하고 장치의 수명을 연장시킬 수 있으며, 사이클론 및 백 필터와 헤파 필터가 구비되는 필터 케이스에 의하여 비고착성 고방사능 분진의 제거 효율을 증대시킬 수 있는 등의 효과를 거둘 수 있다.As described above, according to the present invention having the above configuration, the high-radioactive dust generated in the hot cell after the nuclear test is firstly removed by a cyclone and secondly by a filter case provided with a bag filter and a hepa filter. It can be removed more effectively and continuously to remove the non-sticking high-radiation dust generated on the inner surface of the hot cell and the device surface, and the filter and the collecting box can be exchanged and detached / removed by the remote manipulator. By reducing the volume of secondary waste such as waste paper waste and waste vacuum cleaner, which are exposed to radiation when removing radioactive dust by conventional method, it can prevent secondary environmental pollution, and filter and collection box can be replaced remotely. To ensure the safety of the operator and to extend the life of the equipment. In addition, the filter case provided with a cyclone, a bag filter, and a hepa filter may increase the removal efficiency of non-sticking high-radioactive dust.

Claims (9)

원자력의 고방사성 물질처리용 차폐구획 내에 오염된 비고착성 고방사능 분진 제거장치에 있어서,In the non-sticking high radioactive dust removal device contaminated in the shielding compartment for processing high radioactive material of nuclear power, 다수개의 프레임으로 상호 연결되는 운반 케이스(10);A carrying case 10 interconnected by a plurality of frames; 상기 운반 케이스(10) 내의 상부 소정위치에 구비되는 필터 케이스(30);A filter case 30 provided at an upper predetermined position in the carrying case 10; 상기 필터 케이스(30)의 적소에 구비되되, 일측 적소에 고방사능 분진을 포함하는 가스를 유입시키기 위한 입구도관(51)을 갖고, 타측에 가스를 흡입하기 위한 진공 펌프(53)를 갖는 사이클론(50); 및The cyclone provided in place of the filter case 30, having an inlet conduit 51 for introducing a gas containing high radioactive dust in one place, and a vacuum pump 53 for sucking the gas to the other side ( 50); And 상기 사이클론(50)의 하부에 구비되는 원판형 자성체(55)에 부착되고, 다수개의 가이드 핀(57)에 의하여 위치가 고정되는 포집박스(70);A collecting box 70 attached to a disc-shaped magnetic material 55 provided at a lower portion of the cyclone 50 and fixed at a position by a plurality of guide pins 57; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비고착성 고방사능 분진 제거장치.Non-sticking high radioactivity dust removal device characterized in that it comprises a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 사이클론(50)의 상부와 상기 필터 케이스(30)의 상부에 연결관(31)이 구비되되, 상기 연결관(31)은 상기 사이클론(50)에서 입자가 큰 고방사능 분진이 제거된 가스를 상기 필터 케이스(30)로 공급하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 비고착성 고방사능 분진 제거장치.The connection pipe 31 is provided on the upper portion of the cyclone 50 and the filter case 30, the connection pipe 31 is a gas from which the high-radioactive dust particles are large in the cyclone 50 is removed Non-sticking high radioactivity dust removal device, characterized in that made to supply to the filter case (30). 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 사이클론(50)의 상부로 인입되는 연결관(31) 하부에 볼텍스 파인더(59)가 연장형성되되, 상기 볼텍스 파인더(59)의 길이는 0.5×D(사이클론의 직경)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 비고착성 고방사능 분진 제거장치.The vortex finder 59 is extended to the lower portion of the connecting pipe 31 introduced into the upper portion of the cyclone 50, the length of the vortex finder 59 is characterized in that formed by 0.5 × D (diameter of the cyclone) Non-sticking high radioactive dust removal device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 필터 케이스(30)의 내부에 다수개의 필터(33)가 수직방향으로 적층구비되는 것을 특징으로 하는 비고착성 고방사능 분진 제거장치.Non-sticking highly radioactive dust removal device, characterized in that a plurality of filters (33) are stacked in the vertical direction inside the filter case (30). 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 각 필터(33)가 백 필터(33a)와 헤파 필터(33b)로 구비되되, 상기 백 필터(33a)와 헤파 필터(33b)가 수직방향으로 소정간격 이격되어 순차적으로 적층구비되는 것을 특징으로 하는 비고착성 고방사능 분진 제거장치.Each of the filters 33 is provided as a bag filter 33a and a hepa filter 33b, and the bag filter 33a and the hepa filter 33b are stacked and sequentially stacked at predetermined intervals in the vertical direction. Non-sticking high radioactive dust removal device. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 각 필터(33)가 교환가능하게 이루어지는 카트리지 형태로 구비되는 것 을 특징으로 하는 비고착성 고방사능 분진 제거장치.Non-sticking high radioactivity dust removal device, characterized in that each filter 33 is provided in the form of a cartridge that is interchangeable. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 필터 케이스(30)의 전면에 개, 폐가능하게 이루어지는 도어(35)가 구비되는 것을 특징으로 하는 비고착성 고방사능 분진 제거장치.Non-sticking highly radioactive dust removal device, characterized in that the front of the filter case 30 is provided, the door 35 is formed to open and close. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 운반 케이스(10)의 하측면 각 단부에 이동가능하게 이루어지는 이송 바퀴(11)가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 비고착성 고방사능 분진 제거장치.Non-sticking high-radiation dust removal device, characterized in that each of the transport wheels (11) are formed to be movable at each end of the lower side of the carrying case (10). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 필터 케이스(30)의 내부에 구비되는 각 필터(33) 및 사이클론(50)의 하부에 구비되는 포집박스(70)가 원격 제어장치에 의하여 원격으로 교환 및 교체가능하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 비고착성 고방사능 분진 제거장치.Each filter 33 and the collecting box 70 provided in the lower portion of the cyclone 50 is provided in the filter case 30, it is characterized in that the remote control device can be exchanged and replaced remotely Highly radioactive dust removal device.
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