KR800000955Y1 - 원자로용 열전대의 열접점 리셉터클 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

원자로용 열전대의 열접점 리셉터클

제 1 도는 전형적인 원자로 용기 및 용기내부의 단면상의 입면도.

제 2 도는 상측내부 지지기둥 및 부착되어 있는 본 고안의 열전대 리셉터클의 단면상의 입면도.

제 3 도는 제 2 도의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 밑면도.

제 4 도는 제 2 도의 1점 쇄선내의 영역의 확대도.

본 고안은 원자로의 연료 집합체내에서 나오는 원자로의 냉각수 온도를 지시하도록 위치한 열전대(thermocouple)에 확실한 장소를 제공하기 위한 리셉터클(receptacle) 및 배치에 관한 것이다.

원자로 로심(core)의 작동을 감시하기 위해, 열전대와 같은 온도지시소자가 원자로 내에 놓여진다. 열전대는 원자로 내부구조물을 통하여 열전대를 노심상부위치로 인도하는 도관을 통해 지나간다. 노심의 상부 또는 미리 선택된 연료 집합체 상부의 미리 선택된 위치에 위치한 다수의 열전대는 노심의 온도분포를 지시해준다.

유효한 온도분포를 지시하기 위해, 다수의 열전대가 사용되어져야 할뿐만 아니라 열전대의 팁(tip) 또는 열 접점은 미리 선택된 연료 집합체에서 나오고 있는 냉각재의 흐름속에 위치하여야만 하며 인접연료 집합체의 냉각재와 혼합하기 이전의 위치에 놓여져야만 한다. 또한, 열전대는 고온, 고압 및 고속유통의 환경 조건하에 놓이게되므로 고장이 나서 어떤 특정한 열전대를 교환할 경우가 생기게 된다. 교환은 주로 원자로 상측내부가 제거되는 연료 교체동작시에 행해진다. 열전대 팁이 원래의 위치에 재 삽입되지않는 경우에는 틀린 온도지시가 발생할 수 있다.

종전의 원자로에서는, 열전대를 인도하는 보호도관은 가령 제어소자 안내관(guide tube) 또는 유통 혼합장치와 같은 상측내부의 구성품 주위 또는 내부에서 끝나게 되어 있었다. 이와같은 배치는 열전대 접점을 연료 집합체상부에 위치한 상축 노심판에서 거리가 좀 떨어진 상부에 위치시킬 뿐만 아니라, 그 열전대팁이 흐르고 있는 냉각재에 놓여져 있는 가를 확인하기 위한 시각검사를 허용하지 않는다. 후자의 결점은 상기 언급한 틀린 온도지시를 일으킬 수 있으므로 매우 심각하다. 또한, 열전대 및 그들 개개의 도관을 지지하는데 필요한 부품들의 방위 및 구조는 흐르고 냉각재에 압력의 강하를 주게되며, 이것을 최소화시키는 것이 바람직하다.

고로 본 고안의 주 목적은 종전의 기술에서의 상기 결점들을 제거하고 연료 집합체의 출구에 밀접한 부근에 열전대의 확실한 장소를 제공하고 또한 열전대의 위치를 시각 검사할 수 있는 열전대의 리셉터클 및 배치를 제공하는데 있다.

목표하는 이러한 목적과 함께, 본 고안은 열전대를 선택된 위치에 인도하고 보호하는 열전대 도관을 포함하고 있는 상측내부 구조 및 세로방향으로 연장되어 있는 다수의 연료집합체를 싸고 있는 압력용기와, 상기 연료 집합체의 꼭대기에 냉각재 통로와 함께 형성되어 있는 상측노심판과, 상기 노심판에 부착되어 있고 그곳으로부터 상방으로 연장되어 있는 지지대를 포함하고 있는 원자로로서, 상기 지지대의 최소한 몇개는 상기 상측 노심판의 융기 부근에서 그곳에 부착되어 있는 열전대 리셉터클을 포함하고 있고, 상기 리셉터클은 상기 냉각재 통로중의 한통로 쪽으로 돌출되어서 원자로 운전동안 그곳으로 부터 나오고 있는 냉각수안으로 돌출되어 있는 잘려진 정점과 밑면을 가지고 있는 뒤집어진 원추형의 표면을 구성하고 있고, 상기 리셉터클은 그곳을 통해 연장되어있는 중앙개구를 가지고 있고, 상기 개구는 상기 열전대를 상기 냉각재의 흐름속으로 돌출되도록 상기 열전대에 확실하게 자리를 제공해주기 위한 칫수를 가지고 있는 상기 개구의 길이를 따라 변화하는 단면들을 가지고 있고, 상기 리셉터클은 냉각재에 의해 잠길수 있도록 상기 냉각재 통로로부터의 냉각재 흐름의 방향으로 총알형상을 하고 있으며, 열전대의 검사가 가능하도록 상기 연료집합체로부터 간격을 가지고 있다는 것을 특징으로하는 원자로에 있다.

제 1 도를 참조하면 압력용기 12내에 수용되어 있는 원자로 노심 10을 포함하고 있는 전형적인 원자로가 도시되어 있다. 압력용기는 압력용기 12에 볼트로 죄게되는 원자로용기내 14에 의해 닫혀져 있다. 원자로 냉각재는 다수의 입구노즐 16을 통해 압력용기 12로 들어와서, 압력용기 12와 노심조(core barrel) 18사이를 하방으로 통과하고, 하측플리넘 20으로 방향이 바뀌어져서 노심 10을 통해 상방으로 통과한다. 냉각재는 다수의 출구노즐 22를 통해 나간다.

노심 10은 원자로 냉각재가 관통하여 흐르거나 주위로 흐르는 다수의 연료 집합체를 포함하고 있으며, 냉각재는 터빈 발전기를 구동시키는데 열 에너지를 흡수한다. 노심 10내의 열적상태를 지시하도록, 가령 열전대 26과 같은 다수의 온도 지시소자가 선택된 노심위치에서의 연료 집합체 24의 상부의 위치에 놓여지게 된다. 압력용기 12내의 고온, 고압 및 고속유통의 환경조건때문에, 각 열전대 26은 열전대도관 28내의 미리 선택된 노심위치로 인도된다. 도관 28은 헤드 관통부 30을 통해 압력용기 12로 들어가서, 미리 선택된 위치로 항하며, 보통 상측노심판 32의 바로 위 영역에서 끝나게 된다. 도관 28은 상측 노심판 32, 상측구조 34, 안내관 36 및 지지기둥(38)을 포함하고 있는 상측내부의 부품들에 의해 지지되어 있다. 이러한 전체상측 내부 조립체는 정비 및 연료교체를 위해 보통 한번에 들어올려질 수 있다. 원자로 정지 및 연료교체동안에는 열전대를 꽉잡고 원격적으로 삽입하거나 또는 도관으로부터 제거하는 장치에 의해, 열전대 26은 제거되거나 교환될 수 있다.

리셉터클 40은 열전대 26의 전방 말단부를 위해 제공되어 있으며, 열전대의 확실한 자리 및 적절한 위치를 보증해 줄 뿐만 아니라, 상측내부를 제거함으로써 자리잡은 열전대 26의 시각검사를 가능하게하여 준다. 이것은 다른 원자로 온도감지팁에도 적용될 수 있다. 제 2 도-제 4 도에 도시된 리셉터클 40은 지지기둥 38에 부착되어 있다. 리셉터클 40은 노심 10을 나가는 냉각재안에서는 다른위치 및 다른 부품들에 부착될 수도 있다. 지지기둥 38은 상축 노심판 32의 개구 42위에 위치하여, 노심 10에서 나오는 냉각재는 리셉터클 40쪽으로 향하게 된다. 리셉터클 40은 일반적으로 절두원추형상이며, 밑면 44와 변형된 또는 평평하게된 정점 46을 갖고 있다. 그것은 나삿니 48 및 용접 50을 포함하고 있는 여러가지 고정장치에 의해 지지기둥 38에 부착될 수 있다. 그리핑(gripping) 표면 51은 리셉터클을 곽잡고 삽입하는 도구에 제공될 수 있다. 평평한 정점에 있는 변이부 52는 냉각재 유통에 급격한 표면저항을 주지 않도록 둥글게되거나 또는 모서리가 다듬어지게 된다. 일반적으로 원추형은 지지기둥 38을 통해 냉각재를 분산시키는 작은 압력 강하표면을 제공하며, 열전대 26의 팁 54 또는 열접점을 지나친 진동없이 흐르고 있는 냉각재안으로 돌출시킬 수 있게 된다. 팁 54는 팁 54를 제외한 연결대와이어(wire)를 싸고 있는 열전대외장 56과는 구별되어 진다.

리셉터클 40은 또한 밑면 44로부터 평평해진 정점 46까지의 개구 58을 포함하고 있다. 개구 58은 열전대 26 및 그 보호도관 28을 수용할 수 있도록 그 길이를 따라 변화하는 단면을 가지고 있다. 개구 58의 단면은, 비록 다른 형태도 사용될 수 있으나, 원형이 바람직하다. 변화하는 단면은 도관 28을 수용할 수 있는 칫수를 가진 도관규격 60을 포함하고 있다. 도관 28은 가령 용접과 같은 수단에 의해 리셉터클에 영구히 부착된다. 외장통로 규격 62는 도관 28의 자리를 제공하기 위해 도관규격보다 작으며, 팁 54를 느슨하게 수용할 수 있는 칫수를 가지고 있다. 팁통로규격 64는 외장통로규격 62보다 작으며, 팁 54를 밀접하게 수용할 수 있는 칫수를 가지고 있다. 변이영역 66은 원추형으로 되어있어 팁 54를 통로 64안으로 인도한다.

설명되어진 구성은 노심출구에서의 열전대에 대한 확실한 자리를 제공하고, 원자로 냉각재에 대한 방해 효과를 최소화하며, 상측내부를 제거했을 때 시각검사를 가능하게 한다. 열전대를 교환하기 위해서는 가령 잭킹(jacking)도구와 같은 그리핑 장치가 낡은 것을 제거하고 세 열전대를 원격적으로 삽입하여 설치하는데 사용될 수 있다. 본 발명의 리셉터클 40의 구성은, 열전대 팁 54가 리셉터클의 평평하게된 정점 46에서 미리 설정된 양만큼만 돌출되도록 적절한 자리의 제공을 보증하여준다. 열전대 26은 리셉터클 40내에 결속되지 않으며, 또한, 상측내부는 보통 물 차폐하에 있으므로, 가령 수중거울이나 보로스코우프(borscope)와 같은 장치를 통하여 시각검사가 행해질수도 있다.

Claims (1)

1. 열전대를 선택된 위치에 인도하고 보호하는 열전대 도관을 포함하고 있는 상측내부구조 및 세로방향으로 연장되어 있는 다수의 연료 집합체를 싸고 있는 압력용기와, 상기 연료 집합체 상측에 냉각재 통로와 함께 형성되어 있는 상측 노심판과, 상기 노심판에 부착되어 있고 그곳으로부터 상방으로 연장되어 있는 지지기둥을 포함하고 있는 원자로에 있어서, 상기 지지기둥 38의 최소한 몇개는 상기 상측 노심판 32의 융기부근에서 그곳에 부착되어 있는 열전대 리셉터클 40을 포함하고 있고, 상기 리셉터클 40은 상기 냉각재통로 둘중의 한통로 42쪽으로 돌출되어서, 원자로 운전동안 그곳으로부터 나오고 있는 냉각재속으로 돌출되어 있는 잘려진 정점과 밑면을 가지고 있는 뒤집어진 원추형의 표면을 구성하고 있고, 상기 리셉터클 40은 그곳을 통해 연장되어 있는 중앙개구를 가지고 있고, 상기 개구 58은 상기 열전대 26을 상기 냉각재속으로 돌출되도록 상기 열전대 26에 확실하게 자리를 제공해 주기 위한 칫수를 가지고 있는 상기 개구의 길이를 따라 변화하는 단면들 60,62,64를 가지고 있고, 상기 리셉터클 40은 냉각재에 의해 잠길 수 있도록 상기 냉각재통로 42로부터의 냉각재 흐름의 방향으로 총알형상을 하고 있으며, 열전대 26의 검사가 가능하도록 인접하는 상기 연료집합체 24로 부터 간격을 가지고 있다는 것을 특징으로하는 원자로용 열전대의 열접점 리셉터클.