KR20140062654A - 원자로건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로건물 여과배기시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상기한 별도의 여과탱크 설치와 계통상의 다수 밸브로 인한 계통의 복잡성 등을 해결하기 위하여 원자로 건물 내부에 위치하여 스팀-가스 혼합물을 유입하기 위한 유입구와, 유입구와 연결되어 적절한 수두압을 형성하기 위해 U자형의 유입배관과, 유입배관과 연결되어 스팀-가스 혼합물을 냉각수로 여과하기 위한 냉각수 탱크 및 냉각수 탱크 상부에 설치되어 냉각수에 의하여 여과되지 아니한 방사성물질을 여과하기 위한 여과장치로 구성되되, 상기 수두압은 유자형의 유입배관의 최저점에서 냉각수 탱크에 채워진 냉각수의 높이에 의하여 결정되도록 구성된 원자로 건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로 건물 여과배기시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 상기한 별도의 여과탱크 설치와 계통상의 다수 밸브로 인한 계통의 복잡성 등을 해결하기 위하여 원자로 건물 내부에 위치하여 스팀-가스 혼합물을 유입하기 위한 유입구와, 유입구와 연결되어 적절한 수두압을 형성하기 위해 U자형의 유입배관과, 유입배관과 연결되어 스팀-가스 혼합물을 냉각수로 여과하기 위한 냉각수 탱크 및 냉각수 탱크 상부에 설치되어 냉각수에 의하여 여과되지 아니한 방사성물질을 여과하기 위한 여과장치로 구성되되, 상기 수두압은 유자형의 유입배관의 최저점에서 냉각수 탱크에 채워진 냉각수의 높이에 의하여 결정되도록 구성된 원자로 건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로 건물 여과배기시스템에 관한 것이다.
일반적으로 중대사고 발생 시 원자로 건물 내로 증기와 함께 방사성 물질이 배출되게 되고, 이로 인해 원자로 건물 내의 압력이 상승하게 된다. 이를 적절히 조절하지 못하게 되면 원자로 건물이 견디지 못하고 파괴되는데, 이를 방지하기 위해 원자로 건물 여과배기 계통을 설치하게 된다.
또한, 이러한 냉각계통은 일반적으로 소외전원이 상실된 상태에서도 작동 가능 하도록 피동계통으로 설계된다.
기존의 원자로 건물 여과배기 계통은 계통상에 다수의 밸브가 설치되어 있고 별도의 여과탱크가 필요한 단점이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 원자로 건물 외부에 위치한 대용량의 냉각수탱크를 여과탱크로 이용하여 별도의 여과탱크를 설치하지 않으면서 계통내에 상시 채워져 있는 냉각수에 의한 수두압을 이용하여 일정 압력(설정된 압력) 이상에서 계통이 작동하도록 구성하여 계통의 복잡성 등을 해결하여 계통을 단순화하는데 그 목적이 있다.
본 발명 과제의 해결 수단은 원자로 건물내부에 스팀-가스 혼합물(steam-gas mixture)유입구가 설치되며, 적절한 수두압을 형성하기 위해 U자형의 유입배관이 원자로 건물 하부의 관통부를 지나 보조건물 상부에 위치한 냉각수 탱크 하부에 연결되고, 냉각수 탱크 상부에는 미처 여과되지 못한 방사성물질을 여과하기 위한 여과장치(5)가 설치되며, 유입배관(6)에는 별도의 격리밸브가 설치되어 있지 않으며, 항상 냉각수 탱크내의 수위와 같은 높이로 냉각수가 채워져 있고, 수두압은 U자형 배관의 높이를 다르게 하여 조절하도록 구성된 원자로 건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로건물 여과배기시스템을 구현하는데 있다.
본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 원자로건물 하부에 관통부를 만들 수 없는 경우에, 유입배관의 유로를 원자로건물 내부 또는 외부에서 U자형을 취하는 형태로 형성하여 원자로건물의 측면 일정 높이에 있는 관통부를 통과도록 구성된 원자로건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로건물 여과배기시스템을 구현하는데 있다.
본 발명은 원자로 건물 외부에 위치한 대용량의 냉각수탱크를 여과탱크로 이용하여 별도의 여과탱크를 설치하지 않으면서 계통 내에 상시 채워져 있는 냉각수에 의한 수두압을 이용하여 수두압 이상에서 계통이 작동하도록 하여 계통의 복잡성 등을 해결하여 계통을 단순화하여 설치비용을 절감할 수 있는 유리한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 원자로건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로건물 여과배기시스템에서 U자형의 유입배관의 관통부가 원자로 건물 하부에 설치된 경우를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 원자로건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로건물 여과배기시스템에서 U자형의 유입배관이 원자로 건물 내부에 설치된 경우를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 원자로건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로건물 여과배기시스템에서 U자형의 유입배관이 원자로 건물 외부에 설치된 경우를 도시한 것이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1; 원자로건물 2; 스팀-가스 혼합 유입구
3; 냉각수 탱크 4; 원자로 건물 관통부(하부)
5; 여과장치 6; 유입배관
7; 보조건물
도 2는 본 발명에 따른 원자로건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로건물 여과배기시스템에서 U자형의 유입배관이 원자로 건물 내부에 설치된 경우를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 원자로건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로건물 여과배기시스템에서 U자형의 유입배관이 원자로 건물 외부에 설치된 경우를 도시한 것이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1; 원자로건물 2; 스팀-가스 혼합 유입구
3; 냉각수 탱크 4; 원자로 건물 관통부(하부)
5; 여과장치 6; 유입배관
7; 보조건물
본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 살펴본다.
본 발명에 따른 원자로 건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로 건물 여과배기시스템은 원자로 건물 내부에 위치하여 스팀-가스 혼합물을 유입하기 위한 유입구(2)와, 유입구와 연결되어 적절한 수두압을 형성하기 위해 U자형의 유입배관(6)과, 유입배관과 연결되어 스팀-가스 혼합물을 냉각수로 여과하기 위한 냉각수 탱크 및 냉각수 탱크 상부에 설치되어 냉각수에 의하여 여과되지 아니한 방사성물질을 여과하기 위한 여과장치(5)로 구성하되, 상기 수두압은 유자형의 유입배관의 최저점에서 냉각수 탱크에 채워진 냉각수의 높이에 의하여 결정되도록 구성되어 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 구성 및 전반적인 동작원리에 대하여 살펴본다. 도 1의 도시를 참고하면, 원자로 건물(1)내부에 스팀-가스 혼합(steam-gas mixture)물 유입구(2)가 설치되어 있으며, 적절한 수두압을 형성하기 위해 U자형의 유입배관(6)이 원자로 건물 하부의 관통부(4)를 지나 보조건물(7) 상부에 위치한 냉각수 탱크(3) 하부에 연결되어 있다.
냉각수 탱크 상부에는 미처 여과되지 못한 방사성물질을 여과하기 위한 여과장치(5)가 설치되어 있다.
유입배관(6)에는 별도의 격리밸브가 설치되어 있지 않으며, 항상 냉각수 탱크(3)내의 수위와 같은 높이로 냉각수가 채워져 있다.
유입배관(6)을 유자형으로 형성하여 유자의 하부 최저점에서 냉각수 탱크의 수위까지의 높이에 의하여 수두압이 결정되어진다.
수두압은 U자형 유입배관의 높이를 다르게 하여 조절하게 된다.
만일, 원자로 건물(1) 하부에 관통부(4)를 만들 수 없는 경우라면 도 2와 3의 도시된 바와 같이, 유입배관(6)의 유로를 원자로건물 내부 또는 외부에서 U자형을 취하는 형태로 하여 원자로 건물의 측면 일정 높이에 있는 관통부(4)를 지나도록 구성하면 된다.
본 발명의 동작원리는 발전소 정상운전 시 원자로 내부의 노심은 냉각제 펌프에 의해 순환되는 냉각제에 의해 냉각된다.
그러나 노심용융과 같은 중대사고가 발생하게 되면 더 이상 노심 냉각은 이루어지지 않게 되고 노심의 온도는 상승한다.
사고가 진행됨에 따라 원자로 건물(1) 내부 공간으로 증기와 방사성 물질이 배출되고, 이로 인해 원자로건물(1) 내부 공간의 압력은 상승하게 된다.
원자로 건물의 내부 압력이 수두압을 넘어서게 되면 유입구(2)를 통해 스팀-가스(steam-gas)가 혼합된 혼합물이 유입되고 유입배관(6)을 통과해 냉각수 탱크(3)로 들어가도록 구성되어 있다.
이렇게 유입된 스팀-가스(steam-gas) 혼합물은 냉각수에 의해 여과되고 이때 여과되지 못한 방사성물질은 여과장치(5)를 통과하면서 최종적으로 여과되도록 구성되어 있다.
도 1 내지 도 3은 수두압을 얻기 위하여 유자형을 형성하는 위치에 따라 3가지 구조로 설계 제작할 수 있다.
그 하나는 도 1과 같은 구성으로, 원자로 건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로 건물 여과배기시스템에서 U자형의 유입배관의 관통부가 원자로 건물 하부에 설치하여 유자형 배관을 형성한 구조를 도시한 것이다.
다른 하나는 도 2와 같은 것으로, 원자로 건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로건물 여과배기시스템에서 U자형의 유입배관이 원자로 건물 내부에 설치된 구조를 도시한 것이다.
다른 하나는 도 2와 같은 것으로, 원자로 건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로 건물 여과배기시스템에서 U자형의 유입배관이 원자로 건물 외부에 설치된 구조를 도시한 것이다.
본 발명은 별도의 여과탱크 설치와 계통상의 다수 밸브로 인한 계통의 복잡성 등을 해결하기 위하여 원자로 건물 외부에 위치한 대용량의 냉각수탱크를 여과탱크로 이용하여 별도의 여과탱크를 설치하지 않으면서 계통 내에 상시 채워져 있는 냉각수에 의한 수두압을 이용하여 수두압(일정압력)이상에서 계통이 작동하도록 구성하여 밸브 등을 제거하여 계통을 단순화한 원자로 건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로 건물 여과배기시스템을 제공하여 계통을 단순화하여 설치비용을 절감할 수 있으므로 산업상 이용가능성이 매우 높다.
Claims (4)
- 원자로 건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로 건물 여과배기시스템에 있어서,
원자로 건물 내부에 위치하여 스팀-가스 혼합물을 유입하기 위한 유입구(2);
유입구와 연결되어 적절한 수두압을 형성하기 위한 U자형의 유입배관(6); 및
유입배관과 연결되어 스팀-가스 혼합물을 냉각수로 여과하기 위한 냉각수 탱크로 구성하되,
상기 수두압은 유자형의 유입배관의 최저점에서 냉각수 탱크에 채워진 냉각수의 높이에 의하여 결정됨을 특징으로 하는 원자로 건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로 건물 여과배기시스템. - 청구항 1에 있어서,
원자로 건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로 건물 여과배기시스템은 냉각수 탱크 상부에 설치되어 냉각수에 의하여 여과되지 아니한 방사성물질은 여과하기 위한 여과장치(5)를 더 구비한 원자로 건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로 건물 여과배기시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 U자형의 유입배관을 형성하되,
관통부를 원자로 건물 하부에 설치하여 유자형 유입배관을 형성함을 특징으로 하는 원자로 건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로 건물 여과배기시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 U자형의 유입배관을 형성하되,
원자로 건물 외부에 형성하거나 원자로 건물 내부에 형성함을 특징으로 하는 원자로 건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로 건물 여과배기시스템.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020120128856A KR20140062654A (ko) | 2012-11-14 | 2012-11-14 | 원자로건물 외부 냉각수 탱크를 활용한 피동 원자로건물 여과배기시스템 |
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| KR20140062654A true KR20140062654A (ko) | 2014-05-26 |
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|---|---|---|---|---|
| CN104078085A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-10-01 | 中国核电工程有限公司 | 一种具有水洗功能的安全壳内置换料水箱 |
| KR101656314B1 (ko) | 2015-08-11 | 2016-09-12 | 한국수력원자력 주식회사 | 방사성 물질 여과 장치 |
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2012
- 2012-11-14 KR KR1020120128856A patent/KR20140062654A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104078085A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-10-01 | 中国核电工程有限公司 | 一种具有水洗功能的安全壳内置换料水箱 |
| KR101656314B1 (ko) | 2015-08-11 | 2016-09-12 | 한국수력원자력 주식회사 | 방사성 물질 여과 장치 |
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