KR820001249B1 - 원자로 냉각재에 기체를 주입하는 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

원자로 냉각재에 기체를 주입하는 장치

제1도는 본 발명에 의한 장치의 계통도.

제2도는 본 장치중 유동펌프의 단면도이다.

본 발명은 액체에 기체를 주입시키는 장치에 관한 것으로 특히 가압수형 원자력 발전소에서 일차냉각재에 수소기체를 주입하는 장치에 관한 것이다.

종래의 원자력 발전소에서는 수소를 함유하고 있는 대기, 즉 보급탱크의 수소기체 블랭킷(blanket)하에서 일차 냉각재를 분무하거나 또는 보급탱크의 수상(水相)에 수소기체를 기포첨가시키므로써 물에 수소기체를 주입하였다. 또한 보급탱크는 일차냉각재의 용적변화를 일정하게 유지하기 위하여 사용되는 것으로 이 보급탱크에는 일차냉각재와 수소기체 블랭킷이 함유되어 있다.

이러한 종래 장치를 사용하면 보급탱크내에 많은 양의 수소기체가 함유되어 있어 비교적 많은 양의 수소기체가 보급탱크로부터 방출되는 결점이 있어서, 기체폭발의 위험성을 고려하여야 하였다. 또한 이러한 장치는 액체내의 기체함유량을 정확히 조절할 수 없는 결점이 있다.

따라서 기체가 공급될 액체내에 예정된 기체의 함유량이 이루어지며 기체의 상당량이 위험하게 방출되지 않는 장치를 만들어내는 것이 필요하게 되었다.

본 발명에 의한 장치에서는 일정량의 기체를 펌프에 통과시키므로서 이러한 종래 문제점을 해결토록 한것이다.

이 펌프는 기체가 주입될 액체 흐름과 유체연관 관계로 연결되어 있으며 기체는 펌프 케이싱(pumpcasing)의 내부에 있는 액체와 혼합된다.

다단계의 원심펌프에서는 최적혼합이 이루어지도록 최종단계 가까이에서 기체가 주입되는 것이 좋다.

본 발명에 의한 장치에는 기체주입도관에 기체 충전장치가 설치되어 있는데, 이 기체주입도관은 기체 충전 펌프의 배출쪽보다 두배의 유동량을 가지고 있으며 펌프 케이싱의 내부에 있는 노즐과 직접 또는 간접적으로 연결되어 있다.

노즐은 케이싱의 내벽위에나 펌프로우터(pump rotor)위, 혹은 펌프 흡입도관내 또는 이들이 조합되어 있는 위치에 설치되어 있으며 기체가 주입된 액체의 측류(側流)를 통하여 분출작동할 수 있다. 측류도관은 기체주입도관과 연결되어 있다. 또한 주입도관의 격리밸브와 측류도관은 노즐이 기체를 분출하거나 세액을 선택적으로 분출할 수 있도록 차단될 수 있다.

문제의 액체유동을 측정하기 위하여 펌프의 상하측에 분석 측정장치를 연결하였다.

이러한 기체 충전 장치에 의하여 주입될 기체의 양은 기체가 주입될 액체내에 함유되어 있는 수소농도와 액체유동 초기에 의해 결정된다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 장치를 보다 상세히 설명하였다.

기체가 주입될 가압수형 원자로 장치(도시하지 않았음)의 일차냉각재를 도관(1)의 화살표(12) 방향으로 유동시켰다. 이 일차냉각재를 핵원자로 장치에서 보통 사용되는 도관에 설치되어 있는 유동펌프(2)를 통하여 화살표(13)의 방향으로 유동시켰다.

기체 충전 장치인 기체 펌프(6)의 도움으로 일정량의 수소기체를 화살표 15의 방향으로 도관(3)을 통과시킨 후 2개의 기체 주입도관(3a)(3b)를 통과시켜 펌프 케이싱(14)에 주입하였다. 유동펌프(2)의 상하측으로 도관(1)에 연결시킨 분석측정장치(7)과(8)은 기체를 주입한 후나 주입하기 전에 일차냉각재에 함유되어 있는 수소의 농도나 함량에 관한 정보를 제공하여 준다.

기체 충전펌프(6)를 통하여 주입되는 기체의 양은 도관(1)에서 유동되는 액체에 기체가 주입된 위치의 하측에서 측정한 일정냉각재에 함유된 수소의 함량에 따라 조절된다.

제2도에 도시한 바와 같이, 기체주입은 케이싱의 내벽(19)이나 펌프로우터(20)위에 설치되어 있거나 혹은 흡입도관(21)에 설치되어 있는 노즐(16, 17, 18)들을 통하여 펌프 케이싱의 내측에서 이루어진다.

다단계 유동펌프에서, 노즐(16)은 스텝 케이싱(step casing)(24)의 케이싱 내벽에 설치되어 있다. 이 노즐들은 각각 기체 주입도관(3a)나 (3b)의 단부와 연결되어 있다. 펌프 로우터(20)의 도움으로 기체주입이 일어날 때, 펌프 축(27)에 있는 통공(25)은 기체주입 도관(3a, 3b)의 연장부가 된다.

노즐의 분출작동은 부분적인 용해과잉 현상으로 하나 또는 그 이상의 노즐이 폐쇄될 위험성이 있기 때문에 염용액(일차냉각재가 염용액이다)에 건조기체를 주입시키는 동안에 필요하다.

이러한 이유로 유동펌프(2)의 배출면으로부터 분기된 측류도관(11)(제1도에 도시)은 기체 주입도관(3a),(3b)와 각각 결합되어 있는 도관(22)와 (23)으로 분기되어 있다. 만약 지금 격리밸브중 (9a)와 (5)가 폐쇄되어 있고, 격리밸브중 (9)와 (5a)가개방되어 있다면, 기체는 기체주입도관(3a)를 통과하여 이 기체 주입도관과 연결되어 있는 노즐로 유동하게 되고, 세액은 기체 주입도관(3b)을 통하여 이 도관과 연결되어 있는 노즐로 유동하게 된다. 이 밸브를 역방향으로 조정하면 기체 주입도관(3a)과 연결되어 있는 노즐이 분출작동될 것이므로 기체 주입도관(3b)과 연결되어 있는 노즐을 통하여 기체가 주입될 것이다.

역지밸브(4,10)는 기체나 세액이 역류되는 것을 방지한다. 이 공정은 자동적으로 이루어져서 노즐중에 하나가 기체를 주입하는 동안에 다른 노즐이 세액을 주입하게 된다.

이와 같이 본 발명에 의한 장치를 이용하면 기체를 간단하고 편리하게 주입할 수 있다. 또한 질소를 보급탱크의 기체 블랭킷으로 사용할 수 있어서 가연성 기체의 폭발위험성을 배제하게 된다.

본 발명의 또다른 장점은 부하 교환공정중에도 재주입된 일차냉각재의 수소농도를 일정한 범위내로 유지시킬 수 있다는 것이다.

Claims (1)

1. 가압수형 원자력 발전소에서 일차냉각재에 기체를 주입하기 위한 장치에 있어서, 기체펌프(6); 케이싱(14)을 가지고 있는 유동펌프(2); 일차냉각재에 기체를 주입하기 위한 케이싱내에 있는 노즐들(16,17,18)기체 공급도관이 두개의 기체 주입도관 중에서 적어도 한쪽 도관을 통하여 유도펌프 케이싱의 내부에 있는 노즐중 적어도 한개의 노즐과 유체연관 관계로 연결되어 있는 기체 펌프의 배출면에 있는 두개의 기체주입도관(3a,3b)으로 분기되는 기체펌프와 연결되어 있는 기체 공급도관(3); 두개의 기체 주입도관 중의 한쪽 도관과 유동펌프를 연결시켜 주는 두개의 측류도관(22, 23); 및 노즐이 기체와 세액을 교대로 공급하게하기 위하여 기체 주입도관과 측류도관을 통과하는 기체흐름을 선택적으로 일정하게 해주는 밸브(5, 5a, 9, 9a)등으로 구성되어 있음을 특징으로 한 원자로 냉각재에 기체를 주입하는 장치.

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