KR101273326B1 - 플랜트 취수로 혹은 배수로의 이토 제거 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플랜트, 특히 원자력 발전소나 화력 발전소에서 냉각 시스템에 사용되는 해수에 부유되는 이토(泥土) 혹은 이물질들이, 플랜트에 해수를 공급하기 위한 취수로 및 배수로의 바닥에 퇴적되는 것을 별도의 준설 작업 없이 적은 비용으로 주기적으로 방지할 수 있는 플랜트 취수로 및 배수로의 이토 제거 장치에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 취수로 혹은 배수로에 부유하는 이토를 포함하는 해수를 흡입하는 이토 흡입구 및 상기 이토 흡입구로부터 흡입된 이토를 포함하는 해수를 외부로 배출시키는 이토 배출관을 포함하는 취수로 혹은 배수로의 이토 제거 장치에 관한 것이다.

Description

플랜트 취수로 혹은 배수로의 이토 제거 장치 {MUD REMOVING APPARATUS FOR PLANT INTAKE WATER CHANNEL OR DRAINAGE WATER CHANNEL}

본 발명은 플랜트, 특히 원자력 발전소나 화력 발전소에서 냉각 시스템에 사용되는 해수에 부유되는 이토(泥土) 혹은 이물질들이, 플랜트에 해수를 공급하기 위한 취수로 및 배수로의 바닥에 퇴적되는 것을 별도의 준설 작업 없이 적은 비용으로 주기적으로 방지할 수 있는 플랜트 취수로 혹은 배수로의 이토 제거 장치에 관한 것이다.

원자력 발전소나 화력 발전소와 같은 플랜트에는 다수의 대형 증기터빈기 및 주요 기기들을 냉각시키기 위한 열교환기가 설치되어 있다. 이러한 증기터빈기 및 주요 기기들은 정상적인 작동을 위하여 온도를 적정 수준으로 유지하기 위한 냉각 시스템이 필요하고, 이러한 냉각 시스템에는 열교환기와 이러한 열교환기로부터 열을 수송하기 위한 냉각수가 필요하다.

한편, 플랜트의 설비들이 요구하는 냉각 시스템에서는 큰 규모의 냉각수가 필요함이 일반적이고, 따라서 이러한 냉각수는 바다로부터 취수로를 통하여 공급되고, 배수로를 통해 방출된다.

취수로 및 배수로를 통해 플랜트에 유입 및 유출되는 해수에는 이토 혹은 이물질과 같은 부유물들이 포함되어 있기 때문에, 취수로를 통하여 해수가 플랜트로 유입하는 과정에서 매우 많은 양의 이토 및 이물질이 취수로 및 배수로에 퇴적된다.

이러한 이토와 이물질은 냉각수와 함께 플랜트에 유입되어 냉각 시스템의 오작동을 일으킬 수 있을 뿐만 아니라, 이토와 이물질이 침적되어 취수로와 배수로의 수심이 낮아져, 정상적인 냉각수의 공급을 저해하기 때문에 퇴적물을 주기적으로 준설하여 제거해야 한다.

도 1 은 이러한 종래의 취수로 혹은 배수로의 단면도를 도시한다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 취수로 혹은 배수로(1)는 사다리꼴 및 사각형 등의 다양한 형상으로서, 하부에 이토 및 이물질의 퇴적물(2)이 침전되어 있고, 이 위에 이토보다 입경이 큰 부유물(3)이 있다.

따라서, 종래의 기술에서는 이러한 이토의 퇴적물(2) 및 부유물(3)을 준설하기 위해 수시로 준설선을 이용하여 취수로 혹은 배수로의 준설공사를 함으로써 이러한 문제를 해결하였으나 이러한 준설공사에는 준설선, 준설기구 및 준설인력이 요구되어 비용이 매우 크고, 또한 준설공사시에는 취수로를 통한 해수의 유입이 일정하지 못한다는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 별도의 준설공정 및 이에 기인하는 비정상적인 냉각수 흐름의 발생 없이, 적은 비용으로, 취수로 및 배수로에 퇴적되는 이토과 이물질들을 제거할 수 있는 플랜트 취수로의 이토 제거 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 취수로 혹은 배수로에 부유하는 이토를 포함하는 해수를 흡입하는 이토 흡입구 및 상기 이토 흡입구로부터 흡입된 이토를 포함하는 해수를 외부로 배출시키는 이토 배출관을 포함하는 취수로 혹은 배수로의 이토 제거 장치를 제공한다.

본 발명에서는, 압축 공기를 방출하는 압축공기 송출구가 상기 취수로 혹은 배수로의 폭방향 양측에 각각 배치되어 있을 수도 있다.

본 발명에서는, 상기 취수로 혹은 배수로의 폭 방향 일측에 배치된 압축공기 송출구는 상부측를 향하고, 상기 취수로 혹은 배수로의 폭 방향 타측에 배치된 압축공기 송출구는 하부측을 향할 수도 있다.

본 발명에서는, 상기 이토 흡입구는 이토 흡입관에 형성되어 있고, 상기 이토 흡입관은 상기 이토 배출관의 복수의 지점에 연결되어 있을 수도 있다.

본 발명에서는, 상기 이토 흡입관과 상기 이토 배출관은 개폐장치를 통하여 연결될 수도 있다.

본 발명에서는, 상기 이토 배출관과 상기 압축 공기 송출관은 복수로 형성되어 있을 수도 있다.

본 발명에서는, 상기 이토 흡입구 위에 위치하는 부유물 제거망을 더 포함할 수도 있다,

본 발명은 플랜트의 취수로 혹은 배수로에서 냉각을 위해 사용되는 해수의 부유물인 이토 및 이물질과 같은 퇴적물의 침전을 별도의 취수로 혹은 배수로의 준설공사 없이 정기적으로 제거함으로써, 비용을 절감할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 본 발명은 취수로 혹은 배수로의 준설공사에 기인하는 해수 흐름의 비정상화, 안전사고, 준설공사시 준설선과 취수로 혹은 배수로와의 충돌등에 의한 취수로의 손상을 방지하는 효과도 발휘할 수 있다.

도 1 은 종래의 취수로 혹은 배수로의 단면도.
도 2 는 본 발명의 제1실시예의 이토 제거 장치의 단면도.
도 3 은 본 발명의 제2실시예의 이토 제거 장치의 단면도.
도 4 는 본 발명의 제3실시예의 이토 제거 장치의 단면도.
도 5 는 본 발명의 이토 제거 장치의 평면도.
도 6 은 본 발명의 이토 제거 장치의 작동 방법을 도시하는 개략도.
도 7 은 본 발명의 이토 제거 장치의 평면도.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 설명하기 위하여 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2 는 본 발명에 의한 플랜트 취수로 혹은 배수로의 이토 제거 장치의 제 1 실시예이다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 플랜트 취수로 혹은 배수로의 이토 제거 장치의 제 1 실시예는 부유물 제거망(11), 이토 흡입구(14), 이토 배출관(15)을 포함하고, 이토 흡입구(14)와 이토 배출관(15)는 취수로 혹은 배수로 하면에 매립되어 있다.

부유물 제거망(11)은 도 2 에 도시된 바와 같이, 취수로 혹은 배수로의 바닥에서 소정거리 이격되어 배치되고, 바람직하게는 수심의 1/2 이상 이격되어 배치된다. 부유물 제거망(15)은 이토 입자를 통과시키지만, 이토보다 큰 평균 입경을 갖는 부유물을 걸러내기 위한 망 조직을 갖는다. 이와 같은 망조직은 1 ㎛ ~ 3 mm 의 입경의 미세한 구멍이 다수 형성되어 있는 구조가 바람직하다.

이와 같은 구성에서, 본 발명의 제 1 실시예는 취수로에 부유하는 이토를 이토 흡입구(14)로 흡입하여, 이토 배출관(15)으로 이동시킨다.

도 3 및 도 5는 본 발명에 의한 플랜트 취수로 혹은 배수로의 이토 제거 장치의 제 2 실시예이다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 플랜트 취수로 혹은 배수로의 이토 제거 장치는 부유물 제거망(11), 압출공기 송출구(12), 압출공기 송출관(13), 이토 흡입구(14), 이토 배출관(15), 이토 흡입관(16)을 포함한다.

부유물 제거망(11)은 도 3 에 도시된 바와 같이, 취수로 혹은 배수로의 바닥에서 소정거리 이격되어 배치되고, 바람직하게는 수심의 1/2 이상 이격되어 배치된다. 부유물 제거망(15)은 이토 입자를 통과시키지만, 이토보다 큰 평균 입경을 갖는 부유물을 걸러내기 위한 망 조직을 갖는다. 이와 같은 망조직은 1 ㎛ ~ 3 mm 의 입경의 미세한 구멍이 다수 형성되어 있는 구조가 바람직하다.

상기 부유물 제거망(11)에 의하여 이토보다 입경이 큰 부유물(3)이 걸러지고, 이토는 취수로 혹은 배수로(1)의 바닥면과 부유물 제거망(15)사이에 퇴적되게 된다. 이에 대해, 본 발명의 실시예에서는 압축공기 송출관(13)으로부터 펌프(미도시)에 의하여 압축공기가 공급되어, 다수의 압축공기 송출구(12)로부터 압축공기가 취수로를 향하여 방출됨으로써, 이토의 퇴적을 방지하고, 퇴적된 이토를 부유시킨다.

구체적으로, 압축공기 송출관(13)은 취수로의 폭방향 양 단부측 모두에 1열 혹은 2열 이상의 복수의 열로 형성되어 있고, 압축공기 송출관(13)에는 소정간격으로 다수의 압축공기 송출구(12)가 배치되어 있다. 바람직하게는, 압축공기 송출구(12)는 부유물 제거망(11) 아래측에 위치하는 취수로 혹은 배수로의 해수에 와류가 형성될 수 있도록, 압축 공기를 방출한다. 본 발명의 실시예에서는 도 3 에 도시된 바와 같이, 압축 공기 송출구(12)를 사다리꼴의 단면을 갖는 취수로 혹은 배수로 하측의 폭방향 양 측면에 배치하고, 양 측면에 배치된 압축공기 송출구(12)의 방향을 서로 반대 방향이 되도록 한다.

더욱 바람직하게는, 한 측(도 3 에서 좌측 하부측)에서는 압축 공기 송출구(12)를 수면 우측(수면과 30 ~ 60 °를 이루도록 함)을 향하도록 배치하는 반면, 다른 측(도 2 에서 우측 하부측)에서는 압축 공기 송출부(12)를 바닥면 좌측(수면과 210 ~ 240 °를 이루도록 함)을 향하도록 함으로써, 압축 공기 송출구의 개수를 최소한으로 하여 취수로 혹은 배수로(1) 내에 와류를 형성할 수 있다. 또한, 형성된 와류는 부유물 제거망 (11) 에 의하여 상부측으로의 흐름이 제한되기 때문에, 도 3 에 도시된 바와 같이, 상부측에서는 좌에서 우로 흐르게 된다.

상기와 같이, 압축공기 송출구에 의하여 압축공기가 방출되어, 취수로(1)내에 와류를 형성시킴으로써, 취수로 혹은 배수로(1)에 퇴적된 이토가 부유하게 되고, 이렇게 부유하는 이토 혹은 미세한 입경을 갖는 이물질을 포함하는 해수는 이토 흡입구(14)에서 흡입되어, 이토 흡입관 (16) 으로 유입된다. 이후 개폐장치 (17) 가 열리게 되면, 펌프(미도시)에 연결되어 있는 이토 배출관(15)으로 유입되고, 최종적으로 취수로 혹은 배수로부터 외부로 이송 및 배출된다.

또한, 도 5 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이토 제거 장치에서는 전구역에 걸쳐서 이토 배출관(15)이 형성되어 있고, 각각의 구역에 이토 흡입관(16)이 개폐장치(17)를 통하여 이토 배출관(15)에 연결되어 있다. 따라서, 본 발명의 이토 제거 장치는 취수로 혹은 배수로를 구획하여, 각각의 영역에서의 이토 흡입 작업을 분리시켜서 실시할 수 있다.

본 발명의 플랜트 취수로 혹은 배수로의 이토 제거 장치는 준설공사 없이 이토이 쌓이는 것을 주기적으로 제거할 수 있어, 비용을 절감할 수 있는 효과를 발휘할 수 있으며, 연속적으로 취수로 혹은 배수로 내의 이토의 높이 및 취수로 내의 해수의 탁도를 일정수준으로 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 플랜트 취수로 혹은 배수로의 이토 제거 장치는 해수 흐름을 항상 정상적으로 유지할 수 있고, 준설공사에 따른 안전사고, 준설선과 취수로와의 충돌등에 의한 취수로 혹은 배수로의 손상을 방지할 수 있다.

도 6 는 본 발명의 이토 제거 장치가 취수로에서 사용될 때의 작동 방법을 도시한다. 도 6 에 도시된 바와 같이, 취수로의 폭방향 양 단부측에는 각각 2 열의 압축공기 송출관(13)이 배치되고, 취수로의 중앙부에는 2 열의 이토 배출관(15)이 배치되어 있다. 이와 같이, 본원 발명에서는 각각 2 열의 압축공기 송출관(13), 2 열의 이토 배출관(15)을 구비함으로써, 각 측의 압축공기 송출관 및 이토 배출관의 각각의 교대 작업 및 정비 작업이 가능하다. 압축공기 송출관(13) 및 이토 배출관(15)의 열의 수는 필요에 따라, 3 이상의 열도 가능하다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 상기 플랜트 취수로의 이토 제거 장치를 구획하여 배치하고, 이를 순차적으로 작동시킨다. 이는 도 7 에 도시된 바와 같이, 하나의 이토 배출관(15)은 취수로의 전영역에 걸쳐서 연장되어 있고, 각각의 구획에 분리된 이토 흡입관(16)이 개폐장치(17)를 통하여 이토 배출관(15)의 각 지점에 연결됨에 의하여 가능하다. 예를들어, 1구역의 이토 흡입관(16)의 개폐장치(17)만을 열고, 나머지 구역의 이토 흡입관(16)의 개폐장치(17)는 닫음으로써, 1구역의 이토 제거만을 선택적으로 실시할 수 있다.

본 발명의 플랜트 취수로의 이토 제거 장치의 바람직한 작동 방법은 다음과 같다. 취수로의 입구에서 부유물 제거 장치에 의하여 부유물이 1 차적으로 걸러진 후에, 해수가 플랜트 취수로에 유입된다. 이후, 도 6 에 도시된 바와 같이, 처음에는 상류측(해수가 들어오는 입구측)의 1 구역에서 본 발명의 플랜트 취수로의 이토 제거 장치가 작동되어, 압축공기의 송출로 바닥부에 퇴적된 이토 혹은 이물질이 위측으로 상승하여 부유하게 되고, 이러한 이토 혹은 이물질이 이토 흡입구를 통해 이토 배출관으로 유입되어 외부로 방출된다.

이후, 상기 1 구역보다 하류측(해수가 들어가는 플랜트측)에 위치하는 2 구역에서 플랜트 취수로의 이토 제거 장치가 작동되고, 이러한 순서로 플랜트 측에 위치하는 6 구역의 플랜트 취수로의 이토 제거 장치가 작동된다.

본 발명의 이토 제거 장치가 플랜트 배수로에서 사용되는 경우에도 마찬가지로 구역이 구획되어 단계적으로 이토 제거 장치가 작동된다.

이와 같은 작동 방식에서는 이토 배출관(15)에서 이토의 배출을 취수로의 상류측으로부터 외부로 배출할 수 있어, 이토의 배출에 있어서 유리할 뿐만 아니라, 플랜트의 냉각 시스템에 사용되는 플랜트 측의 해수(6 구역의 해수)의 탁도를 낮게 유지하는 데 이점이 있다.

본 발명의 플랜트 취수로의 이토 제거 장치는 취수로를 만드는 과정에서 설치하는 경우에는, 도 2, 3 에 도시된 바와 같이, 취수로의 하부에 이토 배출관(15), 이토 흡입관(16)을 매립하여 설치할 수 있다. 혹은, 기존에 만들어진 취수로에 설치하기 위해서는 도 4 에 도시된 바와 같이, 이토 배출관(15) 및 이토 흡입관(16)을 취수로의 하면 위에 배치하여 설치할 수도 있다. 혹은, 필요에 따라 골재를 그 위에 채우는 방식으로 설치할 수도 있다.

이상 본 발명의 일실시예를 설명하였으나 본 발명의 기술적 사상이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주에서 다양한 구성으로 구현할 수 있다.

1 : 취수로 2 : 퇴적층
3 : 부유물 11 : 부유물 제거망
12 : 압출공기 송출구 13 : 압출공기 송출관
14 : 이토 흡입구 15 : 이토 배출관
16 : 이토 흡입관 17 : 개폐장치

Claims (7)

1. 취수로 혹은 배수로에 부유하는 이토를 포함하는 해수를 흡입하는 이토 흡입구 및
   상기 이토 흡입구로부터 흡입된 이토를 포함하는 해수를 외부로 배출시키는 이토 배출관을 포함하고,
   취수로 혹은 배수로의 해수에 와류를 형성할 수 있는 압축공기 송출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 취수로 혹은 배수로의 이토 제거장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 압축공기 송출구는 상기 취수로 혹은 배수로의 폭방향 양측에 각각 배치되어 압축공기를 방출하는 것을 특징으로 하는 취수로 혹은 배수로의 이토 제거 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 취수로 혹은 배수로의 폭 방향 일측에 배치된 압축공기 송출구는 상부측를 향하고, 상기 취수로 혹은 배수로의 폭 방향 타측에 배치된 압축공기 송출구는 하부측을 향하는 것을 특징으로 하는 취수로 혹은 배수로의 이토 제거 장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 이토 흡입구는 이토 흡입관에 형성되어 있고,
   상기 이토 흡입관은 상기 이토 배출관의 복수의 지점에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 취수로 혹은 배수로의 이토 제거 장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 이토 흡입관과 상기 이토 배출관은 개폐장치를 통하여 연결되는 것을 특징으로 하는 취수로 혹은 배수로의 이토 제거 장치.
6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 이토 배출관과 상기 압축 공기 송출관은 복수로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플랜트 취수로 혹은 배수로의 이토 제거 장치.
7. 청구항 1 에 있어서,
   상기 이토 흡입구 위에 위치하는 부유물 제거망을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 취수로 혹은 배수로의 이토 제거 장치.
   

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