KR20210071597A - 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치 - Google Patents

원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치 Download PDF

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Abstract

원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치는 원자력 발전소의 주제어실과 연결된 에어 클리닝 유닛(air cleaning unit)에 포함된 2차원 행렬 형태로 배치된 복수의 프리필터(prefilter)들 각각에 2차원 행렬 형태로 부착 및 탈착되는 복수의 유량계들, 및 상기 복수의 유량계들과 연결되며 상기 복수의 프리필터들 각각을 통하는 에어의 유량을 분석하여 상기 복수의 프리필터들을 통하는 에어의 유량 분포 및 상기 에어 클리닝 유닛을 통하는 에어의 총 유량을 계산하는 제어부를 포함한다.

Description

원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치{APPARATUS FOR MEASURING AIRFLOW OF AIR CLEANING UNIT IN NUCLEAR POWER PLANT}
본 기재는 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 원자력 발전소의 주제어실 거주성 등 안전 관련 기능 유지를 위해 주제어실에는 주제어실 외부로부터 유입되는 에어(air)의 방사성 물질을 여과하는 에어 클리닝 유닛(air cleaning unit)이 연결된다.
종래에는 설정된 기간(일례로, 18개월)마다 에어 클리닝 유닛의 성능 시험을 위해 에어 클리닝 유닛을 통해 주제어실로 에어를 공급하는데, 이때 에어 클리닝 유닛의 총 유량을 측정하여 에어 클리닝 유닛의 전체적인 성능 저하 여부를 판단한다.
그런데, 원자력 발전소 별로 구조가 다름에 따라, 에어 클리닝 유닛이 다양한 구조를 가져 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 가능 위치가 다르기 때문에, 에어 클리닝 유닛에 유량 측정 장치를 설치하기 어려운 문제점이 있다.
일 실시예는, 원자력 발전소의 구조에 따라 에어 클리닝 유닛이 다양한 구조를 가지더라도, 설치 및 유량 측정이 용이한 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치를 제공하고자 한다.
또한, 에어 클리닝 유닛의 유량을 측정하여 에어 클리닝 유닛에 포함된 전체 필터들 중 2차원 공간에서 개별 영역에 대응하는 불량 필터를 판별하는 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치를 제공하고자 한다.
일 측면은 원자력 발전소의 주제어실과 연결된 에어 클리닝 유닛(air cleaning unit)에 포함된 2차원 행렬 형태로 배치된 복수의 프리필터(prefilter)들 각각에 2차원 행렬 형태로 부착 및 탈착되며, 상기 복수의 프리필터들 각각을 통하는 에어(air)의 유량을 측정하는 복수의 유량계들, 및 상기 복수의 유량계들과 연결되며, 상기 복수의 프리필터들 각각을 통하는 에어의 유량을 분석하여 상기 복수의 프리필터들을 통하는 에어의 유량 분포 및 상기 에어 클리닝 유닛을 통하는 에어의 총 유량을 계산하는 제어부를 포함하는 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치를 제공한다.
상기 복수의 유량계들은, 상기 복수의 프리필터들 각각의 전면에 부착 및 탈착되는 복수의 베인판들, 및 상기 복수의 베인판들 각각에 포함된 베인의 RPM(revolution per minute)을 측정하는 복수의 레이저 타코미터(laser tachometer)들을 포함할 수 있다.
상기 복수의 베인판들 각각은 상기 복수의 프리필터들 각각과 동일한 면적을 가질 수 있다.
상기 제어부는 상기 복수의 유량계들과 무선으로 연결된 데이터 수집부를 포함할 수 있다.
상기 에어 클리닝 유닛은, 상기 복수의 프리필터들 전측에 위치하는 습분 분리기, 상기 습분 분리기와 상기 복수의 프리필터들 사이에 위치하는 히터, 상기 복수의 프리필터들 후측에 위치하며, 2차원 행렬 형태로 배치된 복수의 제1 헤파필터(HEPA filter)들, 상기 복수의 제1 헤파필터들 후측에 위치하며, 2차원 행렬 형태로 배치된 복수의 활성탄 필터들, 상기 복수의 활성탄 필터들 후측에 위치하며, 2차원 행렬 형태로 배치된 복수의 제2 헤파필터들, 및 상기 에어를 상기 습분 분리기로부터 상기 히터, 상기 프리필터들, 상기 제1 헤파필터들, 상기 활성탄 필터들, 상기 제2 헤파필터들을 거쳐 상기 주제어실로 이동시키는 펌프를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 복수의 프리필터들이 배치된 2차원 공간에서 평균 유량을 설정된 범위 벗어난 개별 영역에 불량 경고를 발생할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 원자력 발전소 구조에 따라 에어 클리닝 유닛이 다양한 구조를 가지더라도, 설치 및 유량 측정이 용이한 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치가 제공된다.
또한, 에어 클리닝 유닛의 유량을 측정하여 에어 클리닝 유닛에 포함된 전체 필터들 중 2차원 공간에서 개별 영역에 대응하는 불량 필터를 판별하는 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치가 제공된다.
도 1은 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛에 설치된 일 실시예에 따른 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 일 실시예에 따른 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 일 실시예에 따른 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치를 설명한다.
도 1은 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛에 설치된 일 실시예에 따른 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치(1000)는 에어 클리닝 유닛(90)에 설치되어 에어 클리닝 유닛(90)의 유량을 측정한다.
에어 클리닝 유닛(90)은 원자력 발전소의 주제어실과 연결되며, 주제어실 거주성 등 안전 관련 기능 유지를 위해 주제어실 외부로부터 유입되는 에어(air)의 방사성 물질을 여과하여 주제어실로 공급한다. 에어 클리닝 유닛(90)은 원자력 발전소의 사고 발생 시 가동될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
에어 클리닝 유닛(90)은 습분 분리기(10), 히터(20), 복수의 프리필터(30)들, 복수의 제1 헤파필터(40)들, 복수의 활성탄 필터(50)들, 복수의 제2 헤파필터(60)들, 펌프(70)를 포함한다.
습분 분리기(10)는 히터(20) 및 복수의 프리필터(30)들의 전측에 위치하며, 외부로부터 유입되는 에어의 습기를 분리한다.
히터(20)는 습분 분리기(10)와 복수의 프리필터(30)들 사이에 위치하며, 습분 분리기(10)를 통과한 에어를 가열한다.
복수의 프리필터(30)들은 히터(20)와 복수의 제1 헤파필터(40)들 사이에 위치하며, 히터(20)를 통과한 에어에 포함된 먼지 등을 여과한다. 복수의 프리필터(30)들은 에어가 통과하는 공간에 대응하여 2차원 행렬 형태로 배치된다. 복수의 프리필터(30)들 각각의 전면에 2차원 행렬 형태로 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치(1000)의 복수의 유량계(100)들이 부착된다. 복수의 유량계(100)들은 별도의 부착 구조물에 의해 복수의 프리필터(30)들에 부착될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 복수의 유량계(100)들 자체에 형성된 접착제들에 의해 복수의 프리필터(30)들에 부착될 수 있다.
도 1에서, 복수의 프리필터(30)들은 2*2 행렬 형태로 배치되나, 이에 한정되지 않고 에어 클리닝 유닛(90)의 2차원 공간 형태에 대응하여 3*3 행렬 형태 또는 4*3 행렬 형태 등의 자연수*자연수 행렬 형태로 배치될 수 있다.
복수의 제1 헤파필터(40)들은 복수의 프리필터(30)들의 후측에서 복수의 프리필터(30)들과 복수의 활성탄 필터(50)들 사이에 위치하며, 복수의 프리필터(30)들을 통과한 에어의 방사성 미립자들을 여과한다. 복수의 제1 헤파필터(40)들은 프리필터(30)들과 대향하여 에어가 통과하는 공간에 대응하여 2차원 행렬 형태로 배치된다.
복수의 활성탄 필터(50)들은 복수의 제1 헤파필터(40)들의 후측에서 복수의 제1 헤파필터(40)들과 복수의 제2 헤파필터(60)들 사이에 위치하며, 복수의 제1 헤파필터(40)들을 통과한 에어의 방사성 초미립자들을 흡착하여 여과한다. 복수의 활성탄 필터(50)들은 제1 헤파필터(40)들과 대향하여 에어가 통과하는 공간에 대응하여 2차원 행렬 형태로 배치된다.
복수의 제2 헤파필터(60)들은 복수의 활성탄 필터(50)들의 후측에 위치하며, 복수의 활성탄 필터(50)들을 통과한 에어의 방사성 미립자들을 다시 여과한다. 복수의 제2 헤파필터(60)들은 활성탄 필터(50)들과 대향하여 에어가 통과하는 공간에 대응하여 2차원 행렬 형태로 배치된다.
펌프(70)는 외부의 에어를 습분 분리기(10)부터 히터(20), 프리필터(30)들, 제1 헤파필터(40)들, 활성탄 필터(50)들, 제2 헤파필터(60)들을 거쳐 주제어실로 이동시킨다.
일 실시예에 따른 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치(1000)는 복수의 유량계(100)들 및 제어부(200)를 포함한다.
복수의 유량계(100)들 각각은 복수의 프리필터(30)들 각각의 전면에 2차원 행렬 형태로 부착된다. 복수의 유량계(100)들은 에어 클리닝 유닛(90)의 유량 측정 후 복수의 프리필터(30)들로부터 탈착된다. 복수의 유량계(100)들은 별도의 부착 구조물에 의해 복수의 프리필터(30)들에 부착될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 복수의 유량계(100)들 자체에 형성된 접착제들에 의해 복수의 프리필터(30)들에 부착될 수 있다.
복수의 유량계(100)들 각각은 복수의 프리필터(30)들 각각을 통하는 에어의 유량을 측정한다.
제어부(200)는 복수의 유량계(100)들과 연결되며, 복수의 프리필터(30)들 각각을 통하는 에어의 유량을 분석한다. 제어부(200)는 복수의 프리필터(30)들을 통하는 에어의 유량 분포 및 에어 클리닝 유닛(90)을 통하는 에어의 총 유량을 계산한다.
도 2는 도 1에 도시된 일 실시예에 따른 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 복수의 유량계(100)들은 복수의 베인판(110)들 및 복수의 레이저 타코미터(120)들을 포함한다.
복수의 베인판(110) 각각은 복수의 프리필터(30)들 각각의 전면에 부착 및 탈착된다. 에어 클리닝 유닛(90)의 유량 측정 시 복수의 베인판(110) 각각은 복수의 프리필터(30)들 각각의 전면에 부착되며, 유량 측정 완료 후 복수의 베인판(110) 각각은 복수의 프리필터(30)들 각각으로부터 탈착된다. 복수의 베인판(110) 각각은 복수의 프리필터(30)들 각각과 동일한 면적을 가진다. 복수의 베인판(110) 각각에 포함된 베인(111)은 복수의 프리필터(30)들을 통과하는 에어에 의해 회전한다.
도 2에서, 복수의 베인판(110)들은 3*3 행렬 형태로 배치되나, 이에 한정되지 않고 복수의 프리필터(30)들의 2차원 행렬 형태에 대응하여 2*2 행렬 형태 또는 4*3 행렬 형태 등의 자연수*자연수 행렬 형태로 배치될 수 있다. 즉, 복수의 베인판(110)들은 다양한 구조의 에어 클리닝 유닛(90)에 포함된 다양한 형태의 복수의 프리필터(30)들의 2차원 행렬 형태에 대응하여 복수의 프리필터(30)들에 부착 및 탈착될 수 있다.
복수의 레이저 타코미터(120)들 각각은 복수의 베인판(110)들 각각에 포함된 베인(111)의 RPM(revolution per minute)을 측정한다.
복수의 레이저 타코미터(120)들 각각이 측정한 복수의 베인판(110) 각각의 베인(111)의 RPM 값은 제어부(200)로 전송된다.
제어부(200)는 복수의 유량계(100)들과 무선으로 연결된 데이터 수집부(210) 및 계산부(220)를 포함한다.
데이터 수집부(210)는 복수의 유량계(100)들과 무선으로 연결되어 복수의 유량계(100)들의 레이저 타코미터(120)들로부터 복수의 베인판(110) 각각의 베인(111)의 RPM 값을 수집한다.
계산부(220)는 데이터 수집부(210)와 연결되며, 데이터 수집부(210)가 수집한 복수의 베인판(110) 각각의 베인(111)의 RPM 값에 기초하여 복수의 프리필터(30)들 각각을 통하는 에어의 유량을 분석한다.
계산부(220)는 복수의 프리필터(30)들 각각을 통하는 에어의 유량을 분석하여 복수의 프리필터(30)들을 통하는 2차원 공간에서의 에어의 유량 분포를 계산하고, 복수의 프리필터(30)들 각각을 통하는 에어의 유량을 합하여 에어 클리닝 유닛(90)을 통하는 에어의 총 유량을 계산한다.
또한, 계산부(220)는 복수의 프리필터(30)들을 통하는 2차원 공간에서의 에어의 유량 분포 및 에어 클리닝 유닛(90)을 통하는 에어의 총 유량을 계산하고, 복수의 프리필터(30)들이 배치된 2차원 공간에서 평균 유량을 설정된 범위(-20% 내지 +20%) 벗어난 개별 영역에 불량 경고를 발생할 수 있다. 작업자는 불량 경고가 발생된 개별 영역에 대응하는 프리필터(30), 제1 헤파필터(40), 활성탄 필터(50), 제2 헤파필터(60)의 불량 여부를 점검하고 불량이 발생된 필터를 교체할 수 있다.
이상과 같이, 일 실시예에 따른 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치(1000)는, 복수의 프리필터(30)들의 배치 형태에 대응하여 복수의 프리필터(30)들 각각의 전면에 2차원 행렬 형태로 부착 및 탈착되는 복수의 유량계(100)들, 및 복수의 유량계(100)들과 연결되어 복수의 프리필터(30)들 각각을 통하는 에어의 유량을 분석하여 복수의 프리필터(30)들을 통하는 에어의 유량 분포 및 에어 클리닝 유닛(90)을 통하는 에어의 총 유량을 계산하는 제어부(200)를 포함함으로써, 원자력 발전소 구조에 따라 에어 클리닝 유닛이 다양한 구조를 가지더라도, 설치 및 유량 측정이 용이하다.
즉, 에어 클리닝 유닛이 다양한 구조를 가지더라도, 설치 및 유량 측정이 용이한 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치(1000)가 제공된다.
또한, 일 실시예에 따른 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치(1000)는, 복수의 프리필터(30)들을 통하는 2차원 공간에서의 에어의 유량 분포 및 에어 클리닝 유닛(90)을 통하는 에어의 총 유량을 계산하고, 복수의 프리필터(30)들이 배치된 2차원 공간에서 평균 유량을 설정된 범위(-20% 내지 +20%) 벗어난 개별 영역에 불량 경고를 발생하는 제어부(200)를 포함함으로써, 작업자가 전체 필터들을 점검할 필요 없이 불량 경고가 발생된 개별 영역에 대응하는 프리필터(30), 제1 헤파필터(40), 활성탄 필터(50), 제2 헤파필터(60)의 불량 여부만을 점검하여 불량이 발생된 필터를 교체할 수 있다.
즉, 에어 클리닝 유닛(90)의 유량을 측정하여 에어 클리닝 유닛(90)에 포함된 전체 필터들 중 2차원 공간에서 개별 영역에 대응하는 불량 필터를 판별하는 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치(1000)가 제공된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
에어 클리닝 유닛(90), 프리필터(30), 유량계(100), 제어부(200)

Claims (6)

  1. 원자력 발전소의 주제어실과 연결된 에어 클리닝 유닛(air cleaning unit)에 포함된 2차원 행렬 형태로 배치된 복수의 프리필터(prefilter)들 각각에 2차원 행렬 형태로 부착 및 탈착되며, 상기 복수의 프리필터들 각각을 통하는 에어(air)의 유량을 측정하는 복수의 유량계들; 및
    상기 복수의 유량계들과 연결되며, 상기 복수의 프리필터들 각각을 통하는 에어의 유량을 분석하여 상기 복수의 프리필터들을 통하는 에어의 유량 분포 및 상기 에어 클리닝 유닛을 통하는 에어의 총 유량을 계산하는 제어부
    를 포함하는 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 복수의 유량계들은,
    상기 복수의 프리필터들 각각의 전면에 부착 및 탈착되는 복수의 베인판들; 및
    상기 복수의 베인판들 각각에 포함된 베인의 RPM(revolution per minute)을 측정하는 복수의 레이저 타코미터(laser tachometer)들
    을 포함하는 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 복수의 베인판들 각각은 상기 복수의 프리필터들 각각과 동일한 면적을 가지는 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 제어부는 상기 복수의 유량계들과 무선으로 연결된 데이터 수집부를 포함하는 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 에어 클리닝 유닛은,
    상기 복수의 프리필터들 전측에 위치하는 습분 분리기;
    상기 습분 분리기와 상기 복수의 프리필터들 사이에 위치하는 히터;
    상기 복수의 프리필터들 후측에 위치하며, 2차원 행렬 형태로 배치된 복수의 제1 헤파필터(HEPA filter)들;
    상기 복수의 제1 헤파필터들 후측에 위치하며, 2차원 행렬 형태로 배치된 복수의 활성탄 필터들;
    상기 복수의 활성탄 필터들 후측에 위치하며, 2차원 행렬 형태로 배치된 복수의 제2 헤파필터들; 및
    상기 에어를 상기 습분 분리기로부터 상기 히터, 상기 프리필터들, 상기 제1 헤파필터들, 상기 활성탄 필터들, 상기 제2 헤파필터들을 거쳐 상기 주제어실로 이동시키는 펌프
    를 더 포함하는 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 제어부는 상기 복수의 프리필터들이 배치된 2차원 공간에서 평균 유량을 설정된 범위 벗어난 개별 영역에 불량 경고를 발생하는 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치.
KR1020190161944A 2019-12-06 2019-12-06 원자력 발전소의 에어 클리닝 유닛의 유량 측정 장치 KR102293453B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH1174169A (ja) * 1997-08-29 1999-03-16 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 雰囲気処理部の寿命判定装置を備える基板処理装置
JP2006046833A (ja) * 2004-08-06 2006-02-16 Topre Corp 分配給気装置

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