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KR100707410B1 - 흡입 공간을 차폐하는 스트레이너 벽 구조체 - Google Patents

흡입 공간을 차폐하는 스트레이너 벽 구조체 Download PDF

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Publication number
KR100707410B1
KR100707410B1 KR1020040101214A KR20040101214A KR100707410B1 KR 100707410 B1 KR100707410 B1 KR 100707410B1 KR 1020040101214 A KR1020040101214 A KR 1020040101214A KR 20040101214 A KR20040101214 A KR 20040101214A KR 100707410 B1 KR100707410 B1 KR 100707410B1
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KR
South Korea
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wall
strainer
suction
strainer wall
discharge
Prior art date
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KR1020040101214A
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Inventor
키엘보위츠스타니스로
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체체이 아게
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Publication date
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Application filed by 체체이 아게 filed Critical 체체이 아게
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Abstract

본 발명의 스트레이너 벽(1)은 원자력 발전소의 비상 냉각 시스템에서 흡입 공간(3)과 이 흡입 공간에 연결된 흡입관(5)을 차폐시키고, 하나 이상의 스트레이너 벽 부재(2)와, 유입측(12) 및 배출측(13)을 가지고 있다. 유입측은 수직으로 배향되어 있으며, 스트레이너 벽 부재(2)는 복수개의 모듈식 카세트 장치(11)로 구축된다. 카세트 장치는 복수개의 스크린 부재(17.1'∼17.nm)를 각각 포함하며, 복수개의 스크린 부재는 유입측(12)쪽으로 개방되어 있고, 상기 배출측(13)에 연결된다.
스트레이너 벽, 유입측, 배출측, 비상 냉각 시스템, 원자로, 스크린 부재

Description

흡입 공간을 차폐하는 스트레이너 벽 구조체{STRAINER WALL FOR THE SCREENING OFF OF A SUCTION SPACE}
도 1은 본 발명에 따른 스트레이너 벽의 실시예를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 실시예에 따른 카세트이도 3은 본 발명에 따른 스트레이너 벽 구조체의 다른 실시예를 나타내는 사시도.
삭제
도 4는 도 3에 도시된 실시예의 카세트 장치를 나타내는 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 카세트 장치의 변형 실시예를 나타내는 확대 단면도.
도 6a는 다른 변형 실시예에 따라 인접하여 배치된 2개의 흡입 포켓을 나타내는 횡단면도.
도 6b는 도 6a에 도시된 변형 실시예에 따른 흡입 포켓열을 나타내는 종단면도.
도 6c는 도 6a 및 도 6b에 도시된 변형 실시예에 따른 흡입 포켓의 사시도로서, 관류의 배출 방향을 표시한 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 스트레이너 벽 구조체 2, 2.1, 2.2 : 스트레이너 벽 부재
3: 흡입 공간 3a : 공용의 배출 통로
11, 11.1∼11.4, 11.1'∼11.4n, 11.2'∼11.2n : 모듈식 카세트 장치
12 : 유입측 13 : 배출측
14.1, 14.2, 14.1', 14.1", 14.2, 14.2" : 일정 간격 이격된 벽
15.1, 15.2, 15.1', 15.1", 15.2', 15.2" : 중간벽
16, 16.1∼16.n : 벽 세그먼트
17, 17.1∼17.n, 17.1'∼17.nm : 흡입 포켓
21, 21.1, 21.2, 22.1, 22.2
24, 24.1, 24.2 : 스페이서 부재
본 발명은 특허청구범위의 청구항 1의 전제부에 기재된 바와 같이, 흡입 공간과 이 흡입 공간에 연결된 흡입관을 차폐시키는 스트레이너 벽 구조체(strainer wall)에 관한 것이다.
원자력 발전소에 있는 원자로(reactor: 반응기라고도 함)는 콘크리트와 강철로 이루어진 안전 용기(safety container), 즉 격납용기(containment)로 둘러싸여 봉쇄되어 있다. 또, 원자로에는 비상 냉각 시스템[비상 노심 냉각 시스템(ECCS: Emegency Core Cooling System) 또는 격납용기 살수 시스템(CSS: Containment Spray System)이라고 함]이 구비되어 있어서, 조작불량 등의 고장이나 불의의 사고가 있을 때에 원자로 노심(reactor core)을 냉각시킬 수 있게 되어 있다. 이 경우, 섬프(sump)라 불리우는 안전 용기의 가장 밑바닥 부분으로부터 비상 냉각 펌프에 의해 흡입관(suction ducts)을 통해 물이 흡입되어, 원자로 노심 전체를 순환하게 된다.
비상 냉각 시스템을 설계할 때에는, 불의의 사고에 의해 생기는 찌꺼기 등의 파편(debris)이 섬프에 떨어지거나 및/또는 아래쪽으로 흐르는 물에 의해 섬프로 쓸려내려가는 상황을 고려하게 된다. 이러한 파편이 비상 냉각 시스템의 특별한 스크린 부재(screen element)를 동작시키는 성능을 악화시키지 않도록, 보호용 스크린(protective screens)이 비상 냉각 펌프로 유도되는 흡입관의 유입구(inlet opening) 전면에 제공된다. 이들 보호용 스크린은 사고에 의해 생긴 파편은 차단하면서 통과하는 물은 적절하게 흐르도록 하는 기능을 한다. 이와 관련하여, 파편에 의한 압력 강하(pressure drop)가 허용 가능한 한계값을 초과하지 않도록 하는 것이 보장되어야 한다.
가압 경수로(加壓輕水爐)(PWR: pressure water reactors)를 갖춘 원자력 발전소에 사용되는 종래의 보호용 스크린은 주로 평평한 그리드 세그먼트(grid segments)로 형성되는데, 이러한 그리드 세그먼트는 스크린 표면이 작아서, 허용되지 않을 정도로 큰 압력 강하가 생길 수 있다. 물결모양의 파형(corrugated) 및 천공(perforated)된 시트 금속으로 이루어진 보호용 스크린 부재는 스크린의 유효 영역이 크다. 그러나 압력 하중(pressure loading)을 받게 되면 이러한 보호용 스 크린 부재의 크기가 제한되어 변형(deformation)이 생기게 된다. 유럽공개특허 EP 0 818 227 A1에 개시된 원통형의 흡입 스크린은 스크린의 유효 영역이 매우 크지만, 흡입관에 있는 유입구의 바로 앞의 환경이 원통형 흡입 스크린을 사용하기에 그다지 적합하지 않게 구성되어 있기 때문에, PWR 원자력 발전소의 섬프 부분에서는 거의 이용할 수 없다. 적절한 스크린 영역을 갖는 보호용 스크린 부재를 설치하기 위한 흡입 공간은 주로 흡입관에 있는 유입구의 정면에 설치된다.
본 발명의 목적은 보호용 스크린을 이용하는 것으로서, 이 보호용 스크린의 스크린 유효 영역을 외형 치수(external dimensions)에 의한 영역보다 실질적으로 더 크게, 예컨대 몇 배 더 크게 하고, PWR 원자력 발전소의 섬프 부분에서 흡입 공간과 이 흡입 공간에 연결된 흡입관을 차폐(screening off)시키는데 이용될 수 있도록 하는 것이다.
이러한 목적은 본 발명의 청구범위 제1항에 정의된 스트레이너 벽 구조체(strainer wall)에 의해 달성된다. 본 발명에 의한 스트레이너 벽 구조체는 원자력 발전소의 비상 냉각 시스템에서 흡입 공간과 이 흡입 공간에 연결된 흡입관을 차폐시키며, 유입측과 배출측을 구비한 하나 이상의 스트레이너 벽 부재를 포함하는데, 유입측은 완전하게 또는 부분적으로 경사져 있거나 또는 수직으로 배향되어 있다. 이 스트레이너 벽 부재는 하나 이상의 모듈식(modular) 카세트 장치로 구축되는데, 이 카세트 장치는 각각이 유입측쪽으로는 개방되어 있으며 배출측으로는 연결되어 있는 복수개의 스크린 부재를 포함한다. 스트레이너 벽 부재의 높이는 0.5 미터(m)보다 큰 것이 바람직하며, 1 미터(m)보다 큰 것이 유리하다.
바람직한 변형예로서, 스트레이너 벽 구조체는 배출측이 서로를 향하도록 배향되어 있고 공용(共用)의 배출 통로쪽으로 개방되어 있는 2개 이상의 스트레이너 벽 부재를 포함하는데, 이 공용 배출 통로는, 예컨대 스트레이너 벽 부재들 사이에 및/또는 스트레이너 벽 부재의 바로 아래에 형성될 수 있다. 이러한 복수개의 스트레이너 벽 구조체를 격납용기(containment)에 제공하고, 필요에 따라 공용 배출 통로를 서로 연결시키는 것도 당연히 가능하다.
바람직한 실시예로서, 카세트 장치를 일렬로 배치하면 스트레이너 벽 부재를 원하는 크기로 조립할 수 있다. 카세트 장치는, 예컨대 사각형(즉, 모서리가 4개 있는 형태) 및/또는 길게 신장시킨 형태가 가능하다. 또, 카세트 장치를, 예컨대 수평 및/또는 수직의 한 방향 또는 두 방향으로 일렬로 배치할 수도 있다.
카세트 장치는 일정 간격 이격된 벽 및/또는 중간벽을 포함하는 것이 바람직하며, 이러한 일정 간격 이격된 벽 및/또는 중간벽은 나사 또는 핀 등의 연결 부재를 이용하여 서로 연결시키거나 및/또는 서로 체결시킨다. 카세트 장치의 일정 간격 이격된 벽 및/또는 중간벽은 이중 벽(double walls) 및/또는 배출 갭(outflow gaps)으로 형성하는 것이 바람직하다. 2개의 벽 및/또는 중간벽 사이의 간격, 및/또는 이중 벽의 양측면간의 간격은 스페이서 부재에 의해 결정되는 것이 바람직하다.
또 다른 바람직한 실시예로서, 스크린 부재는 배출 갭에 의해 둘러싸인 스크 린 포켓(screen pockets)으로 형성되는데, 이 배출 갭은 배출측에 연결되어 있거나 또는 배출측쪽으로 개방되어 있다. 스크린 포켓은 배출 캡에 의해 4면이 둘러싸여져 있는 것이 바람직하다.
바람직한 실시예로서, 카세트 장치는 천공되고 만곡된, 특히 U자형으로 만곡된 벽 세그먼트를 포함하는데, 이 천공되고 만곡된 벽 세그먼트는 일정 간격 이격된 벽 및/또는 중간벽 사이에 흡입 포켓을 형성한다. 복수개의 U자형의 만곡된 벽 세그먼트는, 예컨대 길게 신장된 곡류(曲流)형 부분으로 형성할 수 있다. 흡입 포켓은 0.1 미터보다 크고, 특히 0.2 미터보다 큰 깊이를 가지는 것이 바람직하다. 일정 간격 이격된 벽 및/또는 중간벽 및/또는 U자형의 만곡된 벽 세그먼트는 천공된, 특히 구멍 뚫린 시트 금속으로 제작하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 스트레이너 벽 구조체가 갖는 장점으로는, 면적이 비교적 크고 폭이 비교적 좁은 스트레이너 벽 부재를 카세트 장치와 함께 조립할 수 있다는 것이다. 즉, 스트레이너 벽 부재의 길이와 폭을 선택할 수 있는 범위가 넓어지고, 스트레이너 벽 부재의 두께를, 통상적으로 그 길이 및/또는 폭에 비해 상당히 작게 할 수 있게 된다. 또한, 복수개의 스트레이너 벽 부재를, 안전 용기의 공간 조건에 따라 보다 복잡한 형태를 가질 수 있는 더 큰 스트레이너 벽 구조체로 조립할 수 있다. 예컨대, 격납용기의 벽을 따라 제공될 수 있는 복수개의 스트레이너 벽 구조체로 이루어지는 구성을 이용하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에 의한 스트레이너 벽 구조체는 PWR 원자력 발전소의 섬프 부분에서 하나 이상의 흡입 공간과 이 흡입 공간에 연결된 흡입관을 차폐하는데 특히 적합하다.
본 발명에 의한 스트레이너 벽 구조체는, 또한 기존의 발전소에서 적합하지 않은 스크린의 유효 영역을 가진 보호용 스크린을 제한된 공간 조건하에서 보다 큰 스크린 영역을 가지면서도 본래의 외형 치수는 유지하여야 하는 보호용 벽으로 교체하고자 하거나 교체하여야 하는 경우, 기존의 발전소의 구조 및 성능에 대한 개조, 즉 리트로피팅(retro-fitting)에 특히 적합하다. 스크린 표면을 포켓형으로 설계하면, 관류(penetration flow), 즉 통과 흐름이 5개의 방향으로 나뉘어서 흐를 수 있게 하는데 특히 유리하다. 본 발명에 의한 스트레이너 벽 구조체는 통상적으로 외형 치수에 대응하는 평면형 스크린 표면으로 구성된 보호용 스크린보다 5배 내지 20배 더 큰 스크린 유효 영역을 갖는다. 본 발명의 스크린 유효 영역을 더 크게 하게 되면, 스크린 영역을 덮은 찌꺼기 등의 파편과 물의 통과 속도에 의해 관류의 저항이 실질적으로 더 낮아지게 되고, 이에 따라 스트레이너 벽 구조체 양단에서 생기는 압력 강하가 감소하게 된다.
본 발명에 의한 스트레이너 벽 구조체의 다른 장점으로는, 카세트 장치로 조립된 스트레이너 벽 부재의 압력 하중에 대한 내성을 갖는다는 것이다. 카세트 장치의 각각의 일정 간격 이격된 벽 및/또는 중간벽과, U자형으로 만곡된 벽 세그먼트는 그리드형의 보강 리브 망(grid-like network of reinforcing ribs)을 형성함으로써, 카세트 장치가 높은 정도의 형상 안정성(shape stability)을 가지게 되며, 예컨대 대응하는 크기를 갖는 파형(corrugated)의 시트 금속에 비해 고압의 하중을 견딜 수 있다. 이러한 형상 안정성에 의해, 카세트 장치는 보호용 부재로서도 기능하고 입자가 큰 파편을 효율적으로 차폐하는 것이 가능하게 된다.
본 실시예의 다른 장점은 독립 청구항과 도면을 참조하면 알 수 있다.
이하, 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다.
도 1은 원자력 발전소, 특히 PWR(가압 경수로) 발전소의 비상 냉각 시스템에서 흡입 공간(3)과 이 흡입 공간에 연결된 흡입관을 차폐하는, 본 발명에 따른 스트레이너 벽 구조체의 실시예를 나타내는 사시도이다. 도 1에는 원자로 격납용기의 섬프 부분에 이용되는 스트레이너 벽 구조체가 도시되어 있다. 본 실시예에 따른 스트레이너 벽 구조체(1)는 실질적으로 수직으로 배치된 2개의 스트레이너 벽 부재(2.1, 2.2)와, 예컨대 이들 스트레이너 벽 부재 사이에 배치될 수 있는 공용의 배출 통로(3a)를 포함한다. 이러한 구성에 있어서, 배출 통로의 내부는 흡입 공간으로도 기능한다. 도 1에는 배출 통로(3a)가 흐름 방향(7)으로 개방되어 있는 것으로 도시되어 있는데, 이것은 배출 통로(3a)가 다른 스트레이너 벽 구조체의 배출 통로 또는 하나 이상의 흡입관에 선택적으로 연결될 수 있다는 것을 보여준다. 도 1에는 비상 냉각 시스템의 흡입관과 펌프는 도시하고 있지 않다. 스트레이너 벽 구조체는 흡입 공간을 격납용기의 내부에 대해 차폐시키고, 고장이나 사고시에 냉각수와 함께 흘러들어오는, 예컨대 절연물질 조각과 같은 찌꺼기, 파편, 섬유성 물질 등이 흡입 공간(3)과 흡입관으로 유입되는 것을 방지한다.
스트레이너 벽 부재(2.1, 2.2)는 각각 유입측(12)을 가지고 있으며, 스트레이너 벽 부재(2.2)의 유입측은 도 1의 사시도에서 스트레이너 벽 구조체(1)의 후방측에 위치하고 있어, 보이지 않는다. 또, 스트레이너 벽 부재(2.1, 2.2)는 서로 대향하여 배치되어 있으며 유입측에 대응하는 배출측을 각각 가지고 있다. 이 배 출측은 본 실시예에서는 서로를 향하도록 배향되어 있으며, 공용의 배출 통로(3a)쪽으로 개방되어 있다. 도 1에서는, 배출측은 가려져 있어 보이지 않는다. 배출 통로(3a)는, 예컨대 스트레이너 벽 부재(2.1, 2.2) 사이에 형성되며, 스트레이너 벽 부재의 배출측이 배출 통로쪽으로 대규모로 개방되어 있다.
본 실시예에 의한 스트레이너 벽 부재는 복수개의 모듈식 카세트 장치(11.1'∼11.1n, 11.2'∼11.2n)로 이루어지며,이러한 복수개의 모듈식 카세트 장치는 유입측(12)이 개방된 복수개의 스크린 부재(17)를 포함하여 일렬로 배치되는 것이 바람직하다. 스크린 부재(17)는 하나 이상의 만곡부를 포함하여 스크린 영역을 확장시키는 것이 바람직하다. 스크린 부재(17)의 바람직한 변형예로서 스크린 포켓의 형태로 형성한 것을, 도 6a 내지 도 6c에 대한 설명에서 더 구체적으로 설명한다. 스트레이너 벽 부재(2.1, 2.2)의 높이는 0.5 미터, 특히 1 미터보다 크게 하는 것이 바람직하다.
도 2는 도 1에 도시된 실시예에 따른 카세트 장치의 변형 실시예를 나타내는 사시도이다. 카세트 장치(11)는 사각형으로 길게 신장되어 있으며, 다른 카세트 장치와 수평 및/또는 수직 방향으로 일렬로 배치될 수 있게 되어 있다. 도 1에 도시된 실시예에 있어서, 카세트 장치는 스트레이너 벽 부재(2.1, 2.2)의 전체 높이를 넘어 신장되어 있으며, 이 카세트 장치를 수평 방향으로 일렬로 배치하면 스트레이너 벽 부재를 적절한 폭으로 형성할 수 있다. 카세트 장치(11)는 복수개의 스크린 부재(17.1'∼17.1n, 17.2'∼17.2n)를 포함한다. 카세트 장치(11)에 있는 유입 영역의 크기와 측면 비율은, 카세트 장치를 적절하게 제조하고 간편하게 이송하며 간단하게 설치할 수 있도록, 선택하는 것이 바람직하다. 이 과정에서, 카세트 장치의 무게는, 두 사람이 카세트 장치를 어려움없이 운반하여 격납용기에 설치할 수 있도록, 40 킬로그램(kg) 정도로 하는 것이 적절하다는 것이 증명되었다.
도 3은 본 발명에 따른 스트레이너 벽 구조체의 다른 실시예를 나타내는 사시도이다. 본 실시예의 스트레이너 벽 구조체는 한 방향으로 일렬로 비스듬히 설치된 4개의 사각형이면서 모듈식인 카세트 장치(11.1∼11.4)로 조립된 스트레이너 벽 부재(2)를 포함한다. 카세트 장치의 갯수와 배치를 변경하면, 스트레이너 벽 부재를 원하는 크기로 조립할 수 있도록 되어 있다. 카세트 장치(11.1∼11.4)의 레이아웃에 대해 다음 문단에서 더 상세하게 설명한다. 스트레이너 벽 부재(2)는 유입측(12)과 배출측을 가지며, 배출측은 도 3에서는 보이지 않게 되어 있다. 스트레이너 벽 부재(2)는 흡입 공간(3)에 접해 있으며, 이 흡입 공간은 스트레이너 벽 부재(2)의 한쪽에 형성되는데, 이는 벽 부재(4)의 반대쪽이 된다. 벽 부재(4)는, 예컨대 다른 스트레이너 벽 부재 또는 고정된 판(fixed plate)이 될 수 있다. 원자력 발전소에 있어서 격납용기의 콘크리트 판 또는 격납용기 내부의 상이한 구조적 부분을 벽 부재(4)로서 이용하는 것이 바람직할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 2개의 평행한 비임 및/또는 스페이서 부재(1a)는 벽 부재(4)상에 배치되고, 이 비임 및/또는 스페이서 부재(1a)상에 스트레이너 벽 부재(2)가 고정 설치된다. 비임 및/또는 스페이서 부재는 H자형 강철대로서 기능하면서 흡입 공간(3)의 측면 경계부로서 기능할 수 있다.
도 3에서, 흡입 공간(3)은 흐름 방향(7)으로 개방된 것으로 도시되어 있는데, 이에 따라 스트레이너 벽 구조체의 구조를 더 잘 알 수 있다. 스트레이너 벽 구조체 구조를 완성하기 위해서는, 흡입 공간(3)에 대해 벽 부재에 의해 개방된 한쪽 또는 양쪽을 폐쇄시키야 하며, 흡입관의 유입구가 도시된 부분의 바깥쪽에 위치하면 이에 상응하여 길이를 신장시켜야 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 흡입 공간의 복수개의 경계면은 스트레이너 벽 부재에 의해 차폐되고, 스트레이너 벽 부재의 하나 이상의 유입측 또는 유입측의 일부는 경사지도록 또는 수직이 되도록 배향된다. 이러한 방식에서는, 예컨대 구조적인 환경에 부합하는 스트레이너 벽 구조체 또는 이에 대응하는 스트레이너 벽 몸체를 형성하는 것이 가능하다.
도 4는 도 3에 도시된 실시예의 카세트 장치를 나타내는 사시도이다. 카세트 장치(11)는 유입측(12)과 배출측(13)을 가지며, 외벽(14.1, 14.2)과, 필요에 따라 하나 이상의 중간벽(15.1, 15.2)을 구비한다. 외벽과 중간벽은 서로 이격되도록 배치된다. 또, 카세트 장치(11)는 외벽(14.1, 14.2)과 중간벽(15.1, 15.2) 사이에 만곡되고 천공된 벽 세그먼트(wall segment)(16.1∼16.n)를 포함하여, 흡입 포켓(17.1∼17.nm)을 형성할 수 있다. 만곡된 벽 세그먼트는 U자형, V자형 또는 이와 유사한 형태가 될 수 있다. 벽 세그먼트(16.1∼16.n)를 일렬로 배치하여 신장된 만곡부로서 형성하는 것이 바람직하다. 외벽(14.1, 14.2), 중간벽(15.1, 15.2) 및/또는 만곡된 벽 세그먼트(16.1∼16.n)는 천공된 시트 금속으로 제조하는 것이 바람직하다. 천공 구멍의 직경은 통상 1 내지 10 밀리미터(mm)의 범위 이내로 하며, 2 내지 5 밀리미터 범위 이내로 하는 것이 바람직하다. 흡입 포켓(17.1∼17.nm)의 두께는 0.1 미터보다 크게, 특히 0.2 미터보다 크게 하는 것이 바람직하다. 외벽(14.1, 14.2) 및/또는 중간벽(15.1, 15.2)은 본 실시예에서는 연결 부재(18.1, 18.2)에 의해 서로 연결 및/또는 체결되어 있다.
도 5는 도 4에 도시된 카세트 장치의 변형 실시예의 단면을 확대한 사시도이다. 이 변형 실시예에서, 카세트 장치(11)의 외벽 및/또는 중간벽은 천공되어 있으며, 이중 벽(14.1', 14.1", 14.2', 14.2", 15.1', 15.1", 15.2', 15.2")으로 형성되어 있다. 이러한 이중 벽은 유입측은 폐쇄되어 있고 배출측은 개방되어 있어, 배출 갭(21, 21.1, 21.2)을 형성하도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 이중 벽에 의해, 흡입 포켓(17.1', 17.2')은 적어도 2개 면이 배출 갭(21, 21.1, 21.2)에 의해 둘러싸여 있으며, 배출 갭을 통해 흡입 포켓으로부터 나와 이중 벽으로 흐르는 물을 멀리까지 보낼 수 있게 된다.
도 6a는 본 발명의 변형 실시예에 따라 서로 나란하게 배치된 2개의 흡입 포켓을 나타내는 횡단면도이다. 본 실시예에서, 외벽과 중간벽은 이중 벽(14.1, 14.1", 14.2', 14.2", 15.1', 15.1")으로서 기능한다. 이중 벽은, 예컨대 2개의 천공되고 이격된 벽 부분으로 각각 형성됨으로써, 유입측으로는 폐쇄되고 배출측으로는 개방되어 있다. 이중 벽(14.1, 14.1", 14.2', 14.2", 15.1', 15.1") 사이에는 천공되고 U자형으로 만곡된 벽 세그먼트(16.1, 16.2)가 각각 배치되어 이중 벽 과 함께 흡입 포켓(17.1, 17.2)을 형성한다. 이중 벽은 본 구성에서 측면 배출 갭(21, 21.1, 21.2)으로 기능하고, 이 배출 갭을 통해 흡입 포켓으로부터 측방의 관류를 배출시킬 수 있게 된다. 참조부호 25는 유입측 유입 방향을 나타내며, 참조부호 26은 배출 방향을 나타낸다. 흡입 포켓으로부터 배출되는 관류는 천공되고 U자형으로 만곡된 벽 세그먼트(16.1, 16.2)를 통과하여 흐르게 된다. 이중 벽(14.1, 14.1", 14.2', 14.2", 15.1', 15.1") 및/또는 이중 벽의 벽 부분은 나사, 나사산이 형성된 볼트 또는 핀 등의 연결 부재(18.1, 18.2)에 의해 서로 연결 및 체결시킬 수 있다. 이중 벽에 있는 벽 부분 사이의 공간을, 예컨대 스페이서 부재(24, 24.1, 24.2)에 의해 고정시킬 수 있으며, 천공되고 U자형으로 만곡된 벽 세그먼트(16.1, 16.2)에 의해 이중 벽간의 거리를 정할 수 있다.
도 6b는 도 6a에 도시된 변형 실시예에 따른 일련의 흡입 포켓을 나타내는 종단면도이다. 일련의 천공되고 U자형으로 만곡된 벽 세그먼트는 길게 신장된 곡류(曲流)형 부분(meander part)(16)으로 형성된다. 이 곡류형 부분은, 예컨대 천공된 시트 금속을 구부림으로써 적절하게 제조될 수 있다. 이 곡류형 부분(16)에서, 유입측은 폐쇄되어 있고 배출측은 개방되어 있는 U자형의 만곡된 벽 세그먼트 사이에 배출 갭(22.1, 22.2)이 형성된다. 이에 따라, 참조부호 25는 유입측의 유입 방향으로 나타내며, 참조부호 26은 배출 방향을 나타낸다. U자형의 만곡된 벽 세그먼트는 벽 부재 또는 이중 벽과 함께 흡입 포켓(17.1∼17.n)을 형성한다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 변형 실시예에 따른 흡입 포켓은 4개의 면이 배출 갭(21.1, 21.2, 22.1, 22.2)으로 둘러싸여 있다는 장점을 가지고 있다. 또, 흡입 포켓의 바닥을 통해 흡입되는 관류가 배출측 방향으로 흘러갈 수 있어서, 흡입 포켓으로부터 배출되는 관류가 방해되지 않고 모든 면으로 흐를 수 있게 된다. 도 6c는 관류의 배출 방향(26, 26.1, 26.2, 26.3, 26.4)을 표시한 흡입 포켓(17)을 나타내는 사시도이다.
본 발명에 의하면, 원자로 격납용기의 섬프 부분에 이용하기 위한 스트레이너 벽 구조체를 제공할 수 있다. 스트레이너 벽 구조체는, 유입구 영역이 경사져 있거나 수직이며, 모듈식으로 구성되어 있어서, 격납용기의 공간 조건들에 모두 잘 부합될 수 있다. 종래 구성에 의한 평면형의 보호용 스크린과 비교하여, 본 발명에 따른 스트레이너 벽 구조체는 동일한 길이와 폭을 가지면서도 스크린의 유효 영역이 실질적으로 더 크다. 따라서, 스크린 표면을 덮는 파편이나 섬유성 물질 등에 의한 관류 흐름 저항이 실질적으로 더 낮아지게 되며, 이에 대응하여 본 발명에 의한 스트레이너 벽 구조체 양단에 생기는 압력 강하도 감소된다. 본 발명에 따른 스트레이너 벽 구조체의 다른 장점으로는, 형상 안정성이 비교적 높고 압력의 하중을 받는 성능이 좋을 뿐만 아니라 설치 작업 및 유지 보수 작업을 용이하게 해주는 구조를 갖는다는 것이다.

Claims (12)

  1. 원자력 발전소의 비상 냉각 시스템에서 흡입 공간(3)과 이 흡입 공간에 연결된 흡입관을 차폐시키며, 하나 이상의 스트레이너 벽 부재(2, 2.1, 2.2)와, 유입측(12) 및 배출측(13)을 포함하는 스트레이너 벽 구조체에 있어서,
    상기 유입측(12)은 경사지게 또는 수직으로 배향되어 있으며,
    상기 스트레이너 벽 부재(2, 2.1, 2.2)는 하나 이상의 모듈식 카세트 장치(11, 11.1∼11.4, 11.1'∼11.1n, 11.2'∼11.2n)로 구축되고,
    상기 카세트 장치는 각각 복수개의 스크린 부재(17, 17.1∼17.n, 17.1'∼17.nm)를 포함하며,
    상기 복수개의 스크린 부재는 상기 유입측(12)쪽으로는 개방되어 있고, 상기 배출측(13)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 스트레이너 벽 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스트레이너 벽 부재(2, 2.1, 2.2)는 높이가 0.5 미터(m)보다 큰 것을 특징으로 하는 스트레이너 벽 구조체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    2개 이상의 스트레이너 벽 부재(2, 2.1, 2.2)를 포함하고, 상기 벽 부재들의 배출측(13)들은 서로를 향하도록 배향되어 있으며, 공용의 배출 통로쪽으로 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 스트레이너 벽 구조체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 카세트 장치(11, 11.1∼11.4, 11.1'∼11.1n, 11.2'∼11.2n)는 직사각형 이거나 기다란 형태이고, 수평 방향과 수직 방향 중 어느 하나의 방향 또는 양쪽 모두의 방향으로 일렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 스트레이너 벽 구조체.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 카세트 장치(11, 11.1∼11.4, 11.1'∼11.1n, 11.2'∼11.2n)는 일정 간격 이격된 벽(14.1, 14.2, 14.1', 14.1", 14.2', 14.2") 및 하나 이상의 중간벽(15.1, 15.2, 15.1', 15.1", 15.2', 15.2")을 포함하며,
    상기 일정 간격 이격된 벽 및 상기 하나 이상의 중간벽은 연결 부재(18.1, 18.2)에 의해 서로 연결되거나 체결되어 있는 것을 특징으로 하는 스트레이너 벽 구조체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 카세트 장치(11, 11.1∼11.4, 11.1'∼11.1n, 11.2'∼11.2n)의 상기 일정 간격 이격된 벽(14.1, 14.2, 14.1', 14.1", 14.2', 14.2")과 상기 중간벽(15.1, 15.2, 15.1', 15.1", 15.2', 15.2") 중 어느 하나의 벽 또는 양 벽 모두는 이중 벽 과 배출 갭(21, 21.1, 21.2, 22.1, 22.2) 중 어느 하나 또는 양쪽 모두로 형성되는 것을 특징으로 하는 스트레이너 벽 구조체.
  7. 제6항에 있어서,
    2개의 상기 일정 간격 이격된 벽(14.1, 14.2, 14.1', 14.1", 14.2', 14.2") 사이, 1개의 상기 일정 간격 이격된 벽과 1개의 상기 중간벽(15.1, 15.2, 15.1', 15.1", 15.2', 15.2") 사이, 2개의 상기 중간벽 사이, 및 이중 벽의 양측(14.1', 14.1", 14.2", 14.2", 15.1', 15.1", 15.2', 15.2") 사이 중 하나 이상의 공간 간격은 스페이서 부재(24, 24.1, 24.2)의 의해 정해지는 것을 특징으로 하는 스트레이너 벽 구조체.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 스크린 부재는 배출 갭(21, 21.1, 21.2, 22.1, 22.2)에 의해 둘러싸인 흡입 포켓(17, 17.1,∼17.n, 17.1'∼17.nm)으로 이루어지며, 상기 배출 갭은 상기 배출측(13)에 연결되거나 상기 배출측(13)으로 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 스트레이너 벽 구조체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 흡입 포켓(17, 17.1,∼17.n, 17.1'∼17.nm)은 각각 4면이 상기 배출 갭(21, 21.1, 21.2, 22.1, 22.2)에 의해 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는 스트레이너 벽 구조체.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 카세트 장치(11, 11.1∼11.4, 11.1'∼11.1n, 11.2'∼11.2n)는, 상기 흡입 포켓(17, 17.1,∼17.n, 17.1'∼17.nm)을 형성하기 위해, 상기 일정 간격 이격된 벽(14.1, 14.2, 14.1', 14.1", 14.2', 14.2")과 하나 이상의 상기 중간벽(15.1, 15.2, 15.1', 15.1", 15.2', 15.2") 사이에 만곡된 벽 세그먼트 또는 U자형의 천공되고 만곡된 벽 세그먼트(16, 16.1∼16.n)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레이너 벽 구조체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 흡입 포켓(17, 17.1,∼17.n, 17.1'∼17.nm)은 깊이가 0.1 미터(m)보다 큰 것을 특징으로 하는 스트레이너 벽 구조체.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 일정 간격 이격된 벽(14.1, 14.2, 14.1', 14.1", 14.2', 14.2"), 상기 중간벽(15.1, 15.2, 15.1', 15.1", 15.2', 15.2"), 및 상기 만곡된 벽 세그먼트(16, 16.1∼16.n) 중 하나 이상은 천공된 시트 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 스트레이너 벽 구조체.
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