KR101646766B1 - Prevention method of auto-ignition for passive autocatalytic recombiner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 피동촉매형 수소재결합기 내부에 열팽창계수가 다른 차단판을 접합하여 수소가 촉매 없이 연소할 수 있는 온도(약 500℃) 이상으로 상승하는 것을 원천적으로 방지코자 차단판을 결합한 차단판을 수소재결합기 내부 일측에 장착하고, 수소와 산소가 재결합할 때 발생하는 반응열에 따라 온도가 상승되면, 그에 비례하여 공기흐름을 차단하여 수소와 산소의 재결합 반응을 자율적으로 제어하는 장치를 제공함으로써 수소재결합기 내부에서의 수소와 산소의 재결합률을 감소시켜 자연발화점까지 대기의 온도상승을 방지하고, 결국 수소폭발을 방지하는 한편, 상승기류 감소로 수소 재결합이 감소되어 대기온도가 감소되면 다시 차단판 차단판은 구부러짐 현상이 복원되어 공기 흐름을 증가시켜 자연순환에 의한 수소를 제거할 수 있도록 한 피동촉매형 수소재결합기 및 이의 자연발화 방지방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 피동촉매형 수소재결합기는 열팽창계수가 상이한 이종금속을 접합한 차단판이 수소재결합기 내부 일측벽에 평행하게 설치되며, 상기 차단판의 하단 또는 상단은 수소재결합기 내측벽에 고정되고, 상기 차단판의 상단 또는 하단은 온도에 비례하여 팽창과 수축이 이루어져서, 온도가 올라가면 공기통로를 차단하고, 온도가 내려가면 공기통로를 개방하도록 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 피동촉매형 수소재결합기의 자연발화 방지방법은 열팽창계수가 상이한 이종금속을 접합한 차단판을 수소재결합기 내부 일측벽에 평행하게 설치하며, 상기 차단판의 하단 또는 상단을 수소재결합기 내측벽에 고정하고, 상기 차단판의 상단 또는 하단은 온도에 비례하여 팽창과 수축이 이루어져서, 온도가 올라가면 공기통로를 차단하고, 온도가 내려가면 공기통로를 개방시켜 자연발화를 방지하도록 구성함을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for preventing hydrogen from rising to a temperature above a temperature (about 500 ° C) at which hydrogen can be burned without a catalyst by bonding a blocking plate having a different thermal expansion coefficient to the inside of a coupled catalytic water- The present invention provides a device for autonomously controlling the recombination reaction of hydrogen and oxygen by blocking the air flow in proportion to the increase in temperature according to the heat of reaction generated when hydrogen and oxygen are recombined, In order to reduce the recombination rate of hydrogen and oxygen in the material coupler, it is necessary to prevent the temperature rise of the atmosphere to the natural ignition point and to prevent hydrogen explosion. On the other hand, The barrier plate has been restored to its original shape by restoring the bending phenomenon and increasing the air flow to remove hydrogen by natural circulation. To provide a catalyst-type material may coupler and its spontaneous combustion prevention method has its purpose.
In order to accomplish the above object, the present invention provides a passive catalytic type hydrogen re-reactor according to the present invention, wherein a shield plate, which is made of a dissimilar metal having different thermal expansion coefficients, is installed parallel to one side wall of a water- And the upper end or the lower end of the blocking plate is expanded and contracted in proportion to the temperature so that the air passage is blocked when the temperature rises and the air passage is opened when the temperature is lowered.
In order to accomplish the above object, according to the present invention, there is provided a method for preventing spontaneous ignition of a coupled body of a catalyzed water material, comprising the steps of providing a shield plate, which is made by bonding dissimilar metals having different thermal expansion coefficients, The upper end or the lower end of the shutoff plate is expanded and contracted in proportion to the temperature so that the air passage is blocked when the temperature rises and when the temperature is lowered, So as to prevent spontaneous ignition.
Description
본 발명은 피동촉매형 수소재결합기 및 이의 자연발화 방지방법에 관한 것으로, 특히 종래의 피동촉매형 수소재결합기 내부에 열팽창계수가 상이한 탈부착 차단판을 설치하여, 고수소농도(약 8% 이상)시에 발생할 수 있는 자연발화를 차단판의 구부러짐 현상을 이용하여 방지하여 수소연소에 의한 수소폭발을 원천적으로 방지하는 피동촉매형 수소재결합기 및 이의 자연발화 방지방법에 관한 것이다.The present invention relates to a passive catalyst-type water-based binder and a method for preventing spontaneous ignition of the same, and more particularly, The present invention relates to a passive catalytic water-based coupling device which prevents spontaneous ignition that may occur during hydrogen combustion by using a bending phenomenon of a blocking plate, thereby preventing hydrogen explosion by hydrogen combustion and its spontaneous ignition prevention method.
일반적으로 원자력발전소에서 중대사고가 발생하면 수소가 생성되며, 수소농도 증가로 인하여 수소폭발이 발생할 수 있다.Generally, when a serious accident occurs in a nuclear power plant, hydrogen is generated, and a hydrogen explosion may occur due to an increase in hydrogen concentration.
이러한 수소농도 증가로 인한 수소폭발을 방지하기 위해 무전원으로 수소를 제거하는 피동촉매형 수소재결합기(PAR: Passive Autocatalytic Recombiner)가 설치되어 수소농도를 폭발농도 이하로 감소시킨다.In order to prevent the hydrogen explosion due to the increase of the hydrogen concentration, a passive autocatalytic recombiner (PAR) that removes hydrogen from the power source is installed to reduce the hydrogen concentration to below the explosion concentration.
이러한 피동촉매형 수소재결합기의 작동원리는 촉매제(백금 또는 팔라디움)로 인해 낮은 온도에서 수소와 산소가 재결합을 시켜 물(H2O)과 공기로 변환시키 수소 농도를 낮추는데, 수소와 산소의 재결합 과정에서 발 열반응에 의해 열이 발생하여 반응이 일어난 대기온도가 상승하므로서 데워진 공기가 상부로 올라가면서 자연적으로 대기가 순환되어 수소를 제거한다. The operating principle of this passive catalytic water-based coupler is to convert the hydrogen and oxygen into hydrogen (H2O) and air by lowering the hydrogen concentration at low temperature due to the catalyst (platinum or palladium) Heat is generated by the heat-generating reaction and the temperature of the reaction is raised. As the heated air rises to the top, the atmosphere is naturally circulated to remove the hydrogen.
여기서, 상기한 피동촉매형 수소재결합기는 도 1에 도시된 바와 같이, 전원이 불필요하여 피동적으로 수소를 재결합하는 설비로 원자로 건물내 대기 중 수소농도가 약 1∼8%에서 수소 농도를 저감시킨다.As shown in FIG. 1, the above-mentioned passive catalytic type hydrogen-hydrogen recombiner is a facility for passively recombining hydrogen by requiring no power source, thereby reducing the hydrogen concentration at about 1 to 8% of the atmospheric hydrogen concentration in the nuclear reactor building.
또한, 상기한 피동촉매형 수소재결합기 작동원리는 설비 하부에 존재하는 촉매제로 수소와 산소의 재결합을 촉진시키고, 재결합에 의한 발열반응으로 밀도차이에 의한 상승기류가 형성되고 상승기류가 형성된 설비하부지역은 저압에 의해 주변의 대기가 이동하며 자연대류가 이루어진다.Also, the above-mentioned working principle of the coupled catalytic type water-based coupling agent promotes the recombination of hydrogen and oxygen with a catalytic agent present in the lower part of the facility, and an upward flow due to the density difference due to the exothermic reaction by recombination is formed, In the area, low pressure moves the atmosphere around and natural convection occurs.
그러나 현재 원자력발전소에 설치된 피동촉매형 수소재결합기는 고 수소농도에는 수소와 산소가 반응하는 양이 많아져 대기의 온도가 높아지고, 이로 인해 수소의 자연발화점(약 500℃)까지 온도가 상승하면 피동촉매형 수소재결합기가 자연발화로 점화기 역할을 하여 원자로 건물 대기 전체의 수소가 한꺼번에 연소되는 수소폭발 가능성이 증가하는 문제가 있다,However, in a passive catalytic hydrogen-reforming reactor installed in a nuclear power plant, the amount of hydrogen and oxygen reacting at high hydrogen concentration increases and the temperature of the atmosphere increases. As a result, when the temperature rises to the natural ignition point (about 500 ° C.) Type hydrogen re-combiner serves as an igniter by spontaneous ignition, which increases the possibility of hydrogen explosion in which the hydrogen in the entire reactor building atmosphere is burnt at the same time,
또한, 상기한 피동촉매형 수소재결합기는 피동적으로 동작하므로 고 수소농도에 따른 자연발화로 수소폭발 가능성을 인지하더라도 피동촉매형 수소재결합기의 피동동작으로 인해 피동촉매형 수소재결합기의 기능을 수동으로 정지시킬 수 없는 문제가 있다.In addition, since the above-mentioned passive catalytic type hydrogen re-combiner operates passively, even if the possibility of hydrogen explosion due to spontaneous ignition due to high hydrogen concentration is recognized, the function of the passive catalytic material combiner can be manually There is a problem that can not be stopped.
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 피동촉매형 수소재결합기 내부에 열팽창계수가 다른 차단판을 접합하여 수소가 촉매 없이 연소할 수 있는 온도(약 500℃) 이상으로 상승하는 것을 원천적으로 방지코자 차단판을 결합한 차단판을 수소재결합기 내부 일측에 장착하고, 수소와 산소가 재결합할 때 발생하는 반응열에 따라 온도가 상승되면, 그에 비례하여 공기흐름을 차단하여 수소와 산소의 재결합 반응을 자율적으로 제어하는 장치를 제공함으로써 수소재결합기 내부에서의 수소와 산소의 재결합률을 감소시켜 자연발화점까지 대기의 온도상승을 방지하고, 결국 수소폭발을 방지하는 한편, 상승기류 감소로 수소 재결합이 감소되어 대기온도가 감소되면 다시 차단판 차단판은 구부러짐 현상이 복원되어 공기 흐름을 증가시켜 자연순환에 의한 수소를 제거할 수 있도록 한 피동촉매형 수소재결합기 및 이의 자연발화 방지방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a hydrogen- Or more. When the temperature increases according to the reaction heat generated when hydrogen and oxygen are recombined, the air flow is blocked in proportion to the reaction heat. By providing an apparatus for autonomously controlling the recombination reaction of hydrogen and oxygen, it is possible to reduce the recombination rate of hydrogen and oxygen in the water-based coupling unit to prevent the temperature rise of the air to the self-ignition point, When the air temperature is reduced due to the reduction of hydrogen recombination due to the decrease of the air flow, the baffle plate is restored to the baffle plate By increasing the flow number of the driven-type catalyst to remove hydrogen by natural circulation material combiner and to provide a counter-ignition prevention method it is an object.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 피동촉매형 수소재결합기는 열팽창계수가 상이한 이종금속을 접합한 차단판이 수소재결합기 내부 일측벽에 평행하게 설치되며, 상기 차단판의 하단 또는 상단은 수소재결합기 내측벽에 고정되고, 상기 차단판의 상단 또는 하단은 온도에 비례하여 팽창과 수축이 이루어져서, 온도가 올라가면 공기통로를 차단하고, 온도가 내려가면 공기통로를 개방하도록 구성됨을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a passive catalytic type hydrogen re-reactor according to the present invention, wherein a shield plate, which is made of a dissimilar metal having different thermal expansion coefficients, is installed parallel to one side wall of a water- And the upper end or the lower end of the blocking plate is expanded and contracted in proportion to the temperature so that the air passage is blocked when the temperature rises and the air passage is opened when the temperature is lowered.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 피동촉매형 수소재결합기의 자연발화 방지방법은 열팽창계수가 상이한 이종금속을 접합한 차단판을 수소재결합기 내부 일측벽에 평행하게 설치하며, 상기 차단판의 하단 또는 상단을 수소재결합기 내측벽에 고정하고, 상기 차단판의 상단 또는 하단은 온도에 비례하여 팽창과 수축이 이루어져서, 온도가 올라가면 공기통로를 차단하고, 온도가 내려가면 공기통로를 개방시켜 자연발화를 방지하도록 구성함을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, according to the present invention, there is provided a method for preventing spontaneous ignition of a coupled body of a catalyzed water material, comprising the steps of providing a shield plate, which is made by bonding dissimilar metals having different thermal expansion coefficients, The upper end or the lower end of the shutoff plate is expanded and contracted in proportion to the temperature so that the air passage is blocked when the temperature rises and when the temperature is lowered, So as to prevent spontaneous ignition.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 피동촉매형 수소재결합기 및 이의 자연발화 방지방법은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the coupled-catalyzed water-based coupler and the method of preventing spontaneous combustion according to the present invention have the following effects.
첫째, 본 발명은 피동촉매형 수소재결합기를 사용하더라도 고 수소농도에서 자연발화가 발생하지 않아 수소폭발 가능성을 감소시킬 수 있어, 수소폭발에 의한 원자로 건물 손상을 감소시킬 수 있다.First, the present invention can reduce the possibility of hydrogen explosion because no spontaneous ignition occurs at a high hydrogen concentration even if a passive catalytic type hydrogen re-reactor is used, thereby reducing damage to the reactor building due to hydrogen explosion.
둘째, 본 발명은 피동촉매형 수소재결합기 내부 유체의 온도에 따라 유체 흐름을 자율 제어할 수 있어 지속적으로 피동촉매형 수소재결합기의 기능을 유지할 수 있다.Second, the present invention can autonomously control the flow of fluid according to the temperature of the fluid in the coupled catalytic water-based coupler, and thus can continuously maintain the function of the coupled catalytic water-based coupler.
도 1은 종래의 피동촉매형 수소재결합기를 도시한 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 피동촉매형 수소재결합기를 도시한 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 피동촉매형 수소재결합기의 차단판 접합 상태를 도시한 예시도,
도 4는 본 발명에 따른 피동촉매형 수소재결합기의 작동상태를 도시한 예시도.1 is a conceptual diagram showing a conventional passive catalytic hydrogen re-
FIG. 2 is a view showing an example of a passive catalytic hydrogen re-
FIG. 3 is an exemplary view showing a state in which a blocking plate is joined to a coupled-catalyzed water-based coupler according to the present invention,
4 is an exemplary view showing an operating state of a coupled catalytic water-based coupler according to the present invention;
이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 피동촉매형 수소재결합기를 도시한 예시도이다. 2 is a view illustrating an example of a passive catalytic type hydrogen re-coupled machine according to the present invention.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 피동촉매형 수소재결합기(A)는 열팽창계수가 상이한 이종금속(B1. B2)을 접합한 차단판(B)이 수소재결합기(A) 내부 일측벽에 평행하게 설치되며, 상기 차단판(B)의 하단 또는 상단은 수소재결합기(A) 내측벽에 고정되고, 상기 차단판(B)의 상단 또는 하단은 온도에 비례하여 팽창과 수축이 이루어져서, 온도가 올라가면 공기통로를 차단하고, 온도가 내려가면 공기통로를 개방하도록 구성된다. As shown in this drawing, the coupled catalytic water-based coupler A according to the present invention includes a shield plate B, which is made by bonding dissimilar metals B1 and B2 having different thermal expansion coefficients, The lower end or the upper end of the blocking plate B is fixed to the inner wall of the water-based coupler A and the upper or lower end of the blocking plate B is expanded and contracted in proportion to the temperature , The air passage is blocked when the temperature rises, and the air passage is opened when the temperature is lowered.
상기 차단판(B)은 수소재결합기(A) 내측벽에 탈부착 가능하도록 구성된다.The blocking plate (B) is detachably attached to a side wall of the water-based coupler (A).
상기 이종금속(B1. B2)은 망간 및 텅스텐으로 구성된다.The dissimilar metals (B1 and B2) are composed of manganese and tungsten.
상기 차단판(B)은 수소의 점화온도(500℃)를 기준으로 이종금속(B1. B2)의 열팽창계수의 차이가 13.457×10-6/℃에서 90도 휘어지도록 구성된다.The blocking plate B is configured such that the difference in thermal expansion coefficient of the dissimilar metal (B1 B2) is bent 90 degrees at 13.457 x 10 -6 / ° C based on the ignition temperature (500 ° C) of hydrogen.
또한, 본 발명에 따른 피동촉매형 수소재결합기(A)는 열팽창계수가 상이한 이종금속(B1. B2)을 접합한 차단판(B)이 수소재결합기(A) 내부의 서로 마주보는 측벽에 각각 세워지며, 상기 차단판(B)의 하단 또는 상단은 수소재결합기(A) 내측벽에 고정되고, 상기 차단판(B)의 상단 또는 하단은 온도에 비례하여 팽창과 수축이 이루어져서, 온도가 올라가면 서로 마주보는 방향으로 휘어져서 공기통로를 차단하고, 온도가 내려가면 휘어짐이 회복되어 공기통로를 개방하도록 구성된다.In the coupled catalytic water-based coupler A according to the present invention, the shield plate B, which is made by bonding the dissimilar metals B1 and B2 having different thermal expansion coefficients, The lower end or the upper end of the blocking plate B is fixed to the inner wall of the water-based coupler A and the upper or lower end of the blocking plate B is expanded and contracted in proportion to the temperature, The air passage is blocked by being bent in directions opposite to each other, and when the temperature is lowered, the air passage is recovered to open the air passage.
상기 차단판(B)은 수소재결합기(A) 내측벽에 탈부착 가능하도록 구성된다.The blocking plate (B) is detachably attached to a side wall of the water-based coupler (A).
상기 이종금속(B1. B2)은 망간 및 텅스텐으로 구성된다.The dissimilar metals (B1 and B2) are composed of manganese and tungsten.
상기 차단판(B)은 수소의 점화온도(500℃)를 기준으로 이종금속(B1. B2)의 열팽창계수의 차이가 13.457×10-6/℃에서 90도 휘어지도록 구성된다.The blocking plate B is configured such that the difference in thermal expansion coefficient of the dissimilar metal (B1 B2) is bent 90 degrees at 13.457 x 10 -6 / ° C based on the ignition temperature (500 ° C) of hydrogen.
즉, 본 발명에 따른 피동촉매형 수소재결합기(A)는 그 내부에 열팽창계수가 상이한 금속을 접합한 차단판(B)이 탈부착 설치된 구조이다.That is, the connector (A) for a driven catalytic type water according to the present invention is a structure in which a shield plate (B), to which a metal having a different thermal expansion coefficient is bonded, is detachably attached.
여기서, 상기 차단판(B)은 도 3에 도시된 바와 같이, 금속 자체의 용융점이 높으며, 약 300℃까지는 열팽창계수가 차이가 없어, 원래의 형상을 유지하고, 수소 자연발화점 약 500℃ 근처에서 열팽창계수가 큰 차이가 나서 내측으로 구부러지도록 최적의 금속재질로 이루어진다.As shown in FIG. 3, the blocking plate B has a high melting point of the metal itself, has no difference in thermal expansion coefficient up to about 300 DEG C, maintains its original shape, and has a hydrogen self- And is made of an optimum metal material so as to bend inward after a large difference in thermal expansion coefficient.
또한, 상기 차단판(B)은 열팽창계수가 상이한 2개의 이종금속(B1, B2)을 접합한 금속판으로 피동촉매형 수소재결합기(A) 내부에 탈부착할 수 있도록 설치된다.The blocking plate B is a metal plate formed by bonding two dissimilar metals B1 and B2 having different thermal expansion coefficients to each other so as to be detachably attached to the inside of the coupled catalytic-type water-based coupler A.
특히, 상기 차단판(B)은 피동촉매형 수소재결합기(A) 내부에 설치되어, 수소와 산소의 재결합으로 대기온도의 상승 및 자연순환을 형성하고, 자연발화점에서, 상기 차단판(B)의 열팽창계수 차이로 인하여 차단판(B)이 한쪽으로 구부러져 상승기류를 방해하고, 이에 따라 수소 및 산소의 재결합을 감소시키고 대기온도를 낮춰 수소폭발 없이 지속적으로 수소를 제거할 수 있다.Particularly, the shutoff plate B is installed inside the coupler A of the passive catalytic material to form an increase in the atmospheric temperature and a natural circulation due to the recombination of hydrogen and oxygen, and at the natural ignition point, The barrier plate B is bent to one side to interfere with the upward flow, thereby reducing the recombination of hydrogen and oxygen and lowering the atmospheric temperature so that hydrogen can be continuously removed without hydrogen explosion.
또한, 상기 차단판(B)은 피동촉매형 수소재결합기(A)의 내부온도가 낮춰지면 구부러진 차단판(B)은 원래 위치로 복원된다.In addition, when the inner temperature of the coupled catalytic water-based coupler A is lowered, the shield plate B is restored to its original position.
본원발명의 차단판 적용가능성: Applicability of the shutoff plate of the present invention:
- L=L0 × (1 + α × △T) - L = L0 x (1 + alpha x DELTA T)
(L; 팽창후 길이, L0:팽창전 길이, α : 팽창계수 , △T: 온도변화량) (L: length after expansion, L0: length before expansion,?: Expansion coefficient,? T: temperature variation)
- 이종금속 적용 예) - Application of dissimilar metals)
: 각각의 금속 두께가 3mm 및 차단판이 90도 구부러질 경우의 길이 차이 계산 : Calculate the length difference when each metal thickness is 3mm and the shield plate is bent 90 degrees
이종금속 90도 휠 경우 금속길이 차이(원호길이로 가정) Difference metal length difference (assuming arc length) for 90 degree wheel of dissimilar metal
= LA금속 - LB금속 = θ × (rA금속-rB금속) =π/2 × (3 mm) = 4.71 mm= L A metal -L B metal =? X (r A metal- r B metal ) =? / 2 x (3 mm) = 4.71 mm
(θ: 라디안 각도, r: 반경) (?: radian angle, r: radius)
∴ 금속두께가 작을수록 팽창길이 차이는 작아도 됨 ∴ The smaller the metal thickness, the smaller the expansion length difference
팽창전 길이 700mm인 금속 열팽창계수 차이 계산(4.71mm 팽창길이 차이일 경우) Calculation of the difference in thermal expansion coefficient of the metal having a length of 700 mm before expansion (when the expansion length difference is 4.71 mm)
금속팽창계수 차이 = 4.71/(700mm × 500 ℃) =13.457×10-6/℃Metal expansion coefficient difference = 4.71 / (700 mm × 500 ° C.) = 13.457 × 10 -6 / ° C.
(자연발화온도(500 ℃)까지 상승 가정) (Assuming a rise to the autoignition temperature (500 DEG C)),
∴ 금속 열팽창계수 차이가 약 13.457×10-6/℃이면 차단판은 90도 휘어져 상승기류를 최대한 방해할 수 있음. ∴ If the difference of thermal expansion coefficient of metal is about 13.457 × 10 -6 / ° C, the shield plate is bent by 90 °, which can interfere with the upward flow as much as possible.
참고로 A 금속(망간: 22×10-6/℃, 높이 700 mm 가정)과 B 금속(텅스텐:For reference, A metal (manganese: 22 × 10 -6 / ℃, assuming 700 mm height) and B metal (tungsten:
4.59×10-6/℃, 높이 700 mm 가정)일 경우의 팽창길이 차이 계산4.59 × 10 -6 / ° C., assuming a height of 700 mm), the expansion length difference calculation
= L망간 - L텡스텐 = L manganese - L Tungsten
= 700mm × 22×10-6/℃ × 500℃ - 700mm × 4.59×10-6/℃ × 500℃ = 700 mm × 22 × 10 -6 / ° C. × 500 ° C. - 700 mm × 4.59 × 10 -6 / ° C. × 500 ° C.
= 6.09 mm = 6.09 mm
이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 피동촉매형 수소재결합기의 자연발화 방지에 대해 설명한다.Hereinafter, the prevention of spontaneous ignition of the coupled-catalyst-type water-based coupler according to the present invention having the above-described configuration will be described.
도 4는 본 발명에 따른 피동촉매형 수소재결합기의 작동상태를 도시한 예시도이다.4 is an exemplary view showing an operating state of a coupled-catalytic type water-based coupler according to the present invention.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 피동촉매형 수소재결합기의 자연발화 방지방법은 열팽창계수가 상이한 이종금속(B1. B2)을 접합한 차단판(B)을 수소재결합기(A) 내부 일측벽에 평행하게 설치하며, 상기 차단판(B)의 하단 또는 상단을 수소재결합기(A) 내측벽에 고정하고, 상기 차단판(B)의 상단 또는 하단은 온도에 비례하여 팽창과 수축이 이루어져서, 온도가 올라가면 공기통로를 차단하고, 온도가 내려가면 공기통로를 개방시켜 자연발화를 방지하도록 구성한다.As shown in this drawing, a method for preventing spontaneous ignition of a coupled-catalyzed water-based coupler according to the present invention includes a step of connecting a shield plate B, which is made by bonding dissimilar metals B1 and B2 having different thermal expansion coefficients, And the lower end or the upper end of the blocking plate B is fixed to the inner wall of the coupler A. The upper or lower end of the blocking plate B is expanded and contracted in proportion to the temperature, The air passage is shut off when the temperature rises, and when the temperature is lowered, the air passage is opened to prevent spontaneous ignition.
상기 차단판(B)은 수소재결합기(A) 내측벽에 탈부착 가능하도록 구성한다.The blocking plate (B) is detachably attached to a side wall of the water-based coupler (A).
상기 이종금속(B1. B2)은 망간 및 텅스텐으로 구성한다.The dissimilar metals (B1 and B2) are composed of manganese and tungsten.
상기 차단판(B)은 수소의 점화온도(500℃)를 기준으로 이종금속(B1. B2)의 열팽창계수의 차이가 13.457×10-6/℃에서 90도 휘어지도록 구성한다.The blocking plate B is configured such that the difference in the thermal expansion coefficient of the dissimilar metal (B1 B2) is bent 90 degrees at 13.457 x 10 -6 / ° C based on the ignition temperature (500 ° C) of hydrogen.
또한, 본 발명에 따른 피동촉매형 수소재결합기의 자연발화 방지방법은 열팽창계수가 상이한 이종금속(B1. B2)을 접합한 차단판(B)을 수소재결합기(A) 내부의 서로 마주보는 측벽에 각각 세우며, 상기 차단판(B)의 하단 또는 상단을 수소재결합기(A) 내측벽에 고정하고, 상기 차단판(B)의 상단 또는 하단은 온도에 비례하여 팽창과 수축이 이루어져서, 온도가 올라가면 서로 마주보는 방향으로 휘어져서 공기통로를 차단하고, 온도가 내려가면 휘어짐이 회복되어 공기통로를 개방시켜 자연발화를 방지하도록 구성한다.A method for preventing spontaneous ignition of a coupled-catalyzed water-based coupler according to the present invention is a method for preventing spontaneous ignition of a coupled-catalyzed water-based coupler according to an embodiment of the present invention, in which a shield plate B, which is made by bonding dissimilar metals B1 and B2 having different thermal expansion coefficients, And the lower end or the upper end of the blocking plate B is fixed to the inner wall of the water coupler A. The upper or lower end of the blocking plate B is expanded and contracted in proportion to the temperature, The air ducts are bent to face each other and the air ducts are blocked. When the temperature is lowered, the warping is restored to open the air ducts to prevent spontaneous ignition.
상기 차단판(B)은 수소재결합기(A) 내측벽에 탈부착 가능하도록 구성한다.The blocking plate (B) is detachably attached to a side wall of the water-based coupler (A).
상기 이종금속(B1. B2)은 망간 및 텅스텐으로 구성한다.The dissimilar metals (B1 and B2) are composed of manganese and tungsten.
상기 차단판(B)은 수소의 점화온도(500℃)를 기준으로 이종금속(B1. B2)의 열팽창계수의 차이가 13.457×10-6/℃에서 90도 휘어지도록 구성한다.The blocking plate B is configured such that the difference in the thermal expansion coefficient of the dissimilar metal (B1 B2) is bent 90 degrees at 13.457 x 10 -6 / ° C based on the ignition temperature (500 ° C) of hydrogen.
즉, 본 발명에 따른 피동촉매형 수소재결합기의 자연발화 방지방법은 피동촉매형 수소재결합기(A) 내부에 차단판(B)을 설치하고, 상기 차단판(B)을 팽창시킴과 동시에 내측으로 구부러지도록 하여 자연발화를 방지하는 것이다.That is, in the method of preventing spontaneous ignition of a coupled-catalyzed water-based coupler according to the present invention, a shield plate (B) is installed in a coupled catalyzed water-based coupler (A), and the shield plate So as to prevent spontaneous ignition.
여기서, 상기 차단판(B)은 열팽창계수가 다른 2개의 이종금속(B1, B2)이 접합된 것이다.Here, the shield plate B is formed by joining two dissimilar metals B1 and B2 having different thermal expansion coefficients.
특히, 상기 차단판(B)을 피동촉매형 수소재결합기(A) 내부에 탈부착할 수 있도록 설치한다.Particularly, the blocking plate B is installed so as to be detachably attached to the inside of the coupled catalytic-type water-based material coupling unit A.
즉, 본 발명에 따른 피동촉매형 수소재결합기의 자연발화 방지방법은 피동촉매형 수소재결합기(A) 내부에 차단판(B)이 설치된 상태에서 피동촉매형 수소재결합기(A)의 수소와 산소의 재결합에 의한 온도상승이 이루어진다.That is, in the method of preventing spontaneous ignition of the coupled catalytic water-based material coupling device according to the present invention, when the shielding plate B is installed in the coupled catalytic water-based coupling device A, The temperature is raised by recombination of oxygen.
상기 수소와 산소의 재결합에 의한 온도상승으로 차단판(B)은 팽창되며, 상기 차단판(B)의 외측에 있는 금속(B1)이 열팽창이 많아져서 내측으로 구부러지게 되며, 이와 같이 차단판(B)이 내측으로 구부러지면 피동촉매형 수소재결합기(A) 내부에서 차단판(B)의 구부러진 단면형상에 의해서 상승기류 유량을 방해시켜 상승유량의 감소가 이루어진다.The blocking plate B is expanded due to the temperature rise due to the recombination of hydrogen and oxygen and the metal B1 on the outer side of the blocking plate B is thermally expanded to bend inwardly, B is bent inward, the flow rate of the upward flow is interrupted by the bent cross-sectional shape of the blocking plate (B) inside the driven catalytic water-based coupler (A)
이와 같이 피동촉매형 수소재결합기(A) 내부의 대기 상승유량의 감소는 피동촉매형 수소재결합기(A) 하부로 유입되는 공기유량을 감소시키고, 상기 공기유량 내에 포함된 수소량이 감소되어 수소와 산소의 재결합률을 감소시킨다.As described above, the decrease in the atmospheric rising flow rate in the coupled catalytic water-based coupler A reduces the amount of air flowing into the lower portion of the coupled catalytic-type water coupler A and decreases the amount of hydrogen contained in the air flow, And oxygen recombination rate.
이와 같이 수소와 산소의 재결합률의 감소는 결국에는 대기온도가 자연발화점까지 상승되는 것을 방지하여 수소폭발의 가능성을 감소시킨다.This reduction in hydrogen and oxygen recombination rate ultimately prevents the atmospheric temperature from rising to the spontaneous ignition point, thus reducing the possibility of hydrogen explosion.
이와 같이 수소와 산소의 재결합률의 감소는 피동촉매형 수소재결합기(A) 내부의 온도를 낮추게 되며, 상기 피동촉매형 수소재결합기(A)의 내부온도가 하강되면 구부러진 차단판(B)은 다시 원래 위치로 되돌아오고 계속적인 자연순환에 의하여 수소를 제거할 수 있다.The reduction of the hydrogen and oxygen recombination rate lowers the temperature inside the coupled catalytic water-based coupler (A), and when the internal temperature of the coupled catalytic aqueous feedwater coupler (A) is lowered, the bent barrier plate The hydrogen can be removed again by returning to its original position and continuing the natural cycle.
따라서, 본 발명에 따른 피동촉매형 수소재결합기 및 이의 자연발화 방지방법은 피동촉매형 수소재결합기(A)를 사용하더라도 고 수소농도에서 자연발화가 발생하지 않아 수소폭발 가능성을 감소시킬 수 있어, 수소폭발에 의한 원자로 건물 손상을 감소시킬 수 있고, 피동촉매형 수소재결합기(A) 내부 유체의 온도에 따라 유체 흐름을 막을 수 있어 지속적으로 피동촉매형 수소재결합기(A)의 기능을 유지할 수 있다.Therefore, even if the coupler (A) is used, the possibility of hydrogen explosion can be reduced because no spontaneous ignition occurs at a high hydrogen concentration, (A) can keep the flow of the fluid according to the temperature of the fluid inside, and can continuously maintain the function of the driven catalytic water-based coupler (A). have.
본 발명의 명세서에 기재한 바람직한 실시예는 예시적인 것으로서 한정적인 것은 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 나타나 있고, 그들 특허청구범위의 의미중에 들어가는 모든 변형예는 본 발명에 포함되는 것이다.The preferred embodiments described in the specification of the present invention are intended to be illustrative, not limiting, and the scope of the present invention is indicated by the appended claims, and all modifications that come within the meaning of the claims are included in the present invention. .
A: 피동촉매형 수소재결합기 B: 차단판
B1: 열팽창이 큰 금속 B2: 열팽창이 작은 금속A: a driven catalytic type water coupler B:
B1: Metal with a large thermal expansion B2: Metal with a small thermal expansion
Claims (16)
상기 차단판(B)의 하단 또는 상단은 수소재결합기(A) 내측벽에 탈부착 가능하도록 설치되고,
상기 차단판(B)의 상단 또는 하단은 온도에 비례하여 팽창과 수축이 이루어져서, 온도가 올라가면 공기통로가 차단되고, 온도가 내려가면 공기통로가 개방되도록 구성되며,
상기 차단판(B)은 수소의 점화온도(500℃)를 기준으로 이종금속(B1. B2)의 열팽창계수의 차이가 13.457×10-6/℃에서 90도 휘어지도록 구성됨을 특징으로 하는 피동촉매형 수소재결합기.A shield plate B to which a dissimilar metal (B1, B2) composed of manganese and tungsten having different thermal expansion coefficients are bonded is provided parallel to one side wall of the water-based coupler (A)
The lower end or upper end of the blocking plate B is detachably attached to the inner wall of the water-based coupler A,
The upper end or the lower end of the blocking plate B is expanded and contracted in proportion to the temperature so that the air passage is blocked when the temperature rises and the air passage is opened when the temperature is lowered,
Wherein the barrier plate (B) is configured such that the difference in thermal expansion coefficient of the dissimilar metal (B1.B2) is bent by 90 degrees at 13.457x10 < -6 > / DEG C based on the ignition temperature (500 DEG C) Shaped material combiner.
상기 차단판(B)의 하단 또는 상단은 수소재결합기(A) 내측벽에 탈부착 가능하도록 설치되고,
상기 차단판(B)의 상단 또는 하단은 온도에 비례하여 팽창과 수축이 이루어져서, 온도가 올라가면 서로 마주보는 방향으로 휘어져서 공기통로가 차단되고, 온도가 내려가면 휘어짐이 회복되어 공기통로가 개방되도록 구성되며,
상기 차단판(B)은 수소의 점화온도(500℃)를 기준으로 이종금속(B1. B2)의 열팽창계수의 차이가 13.457×10-6/℃에서 90도 휘어지도록 구성됨을 특징으로 하는 피동촉매형 수소재결합기.(B) bonded with a dissimilar metal (B1, B2) composed of manganese and tungsten having different thermal expansion coefficients are respectively placed on opposite side walls in the water-based coupler (A)
The lower end or upper end of the blocking plate B is detachably attached to the inner wall of the water-based coupler A,
The upper end or the lower end of the blocking plate B is expanded and contracted in proportion to the temperature, and when the temperature rises, the air passage is bent in a direction opposite to each other, Respectively,
Wherein the barrier plate (B) is configured such that the difference in thermal expansion coefficient of the dissimilar metal (B1.B2) is bent by 90 degrees at 13.457x10 < -6 > / DEG C based on the ignition temperature (500 DEG C) Shaped material combiner.
상기 차단판(B)의 하단 또는 상단이 수소재결합기(A) 내측벽에 탈부착되도록 설치되고,
상기 차단판(B)의 상단 또는 하단은 온도에 비례하여 팽창과 수축이 이루어져서, 온도가 올라가면 공기통로가 차단되고, 온도가 내려가면 공기통로가 개방되어 자연발화가 방지되도록 구성되고,
상기 차단판(B)은 수소의 점화온도(500℃)를 기준으로 이종금속(B1. B2)의 열팽창계수의 차이가 13.457×10-6/℃에서 90도 휘어지도록 구성함을 특징으로 하는 피동촉매형 수소재결합기의 자연발화 방지방법.A shield plate B to which a dissimilar metal (B1, B2) composed of manganese and tungsten having different thermal expansion coefficients are bonded is provided parallel to one side wall of the water-based coupler (A)
A lower end or an upper end of the blocking plate B is detachably attached to the inner wall of the water-based coupler A,
The upper end or the lower end of the blocking plate B is expanded and contracted in proportion to the temperature so that the air passage is blocked when the temperature rises and the air passage is opened when the temperature is lowered to prevent spontaneous ignition,
Wherein the barrier plate (B) is configured such that a difference in thermal expansion coefficient of the dissimilar metal (B1.B2) is bent by 90 degrees at 13.457x10 < -6 > / DEG C on the basis of the ignition temperature (Method for preventing spontaneous ignition of catalytic water - based binder).
상기 차단판(B)의 하단 또는 상단이 수소재결합기(A) 내측벽에 탈부착 가능하도록 설치되고,
상기 차단판(B)의 상단 또는 하단은 온도에 비례하여 팽창과 수축이 이루어져서, 온도가 올라가면 서로 마주보는 방향으로 휘어져서 공기통로가 차단되고, 온도가 내려가면 휘어짐이 회복되어 공기통로가 개방되어, 자연발화가 방지되도록 구성되고,
상기 차단판(B)은 수소의 점화온도(500℃)를 기준으로 이종금속(B1. B2)의 열팽창계수의 차이가 13.457×10-6/℃에서 90도 휘어지도록 구성함을 특징으로 하는 피동촉매형 수소재결합기의 자연발화 방지방법.(B) bonded with a dissimilar metal (B1, B2) composed of manganese and tungsten having different thermal expansion coefficients are respectively placed on opposite side walls in the water-based coupler (A)
The lower end or the upper end of the blocking plate B is detachably attached to the inner wall of the water-based coupler A,
The upper end or the lower end of the blocking plate B is expanded and contracted in proportion to the temperature. When the temperature rises, the upper and lower ends of the blocking plate B are bent in opposite directions to cut off the air passage, and when the temperature is lowered, , So that spontaneous ignition is prevented,
Wherein the barrier plate (B) is configured such that a difference in thermal expansion coefficient of the dissimilar metal (B1.B2) is bent by 90 degrees at 13.457x10 < -6 > / DEG C on the basis of the ignition temperature (Method for preventing spontaneous ignition of catalytic water - based binder).
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