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소형 증기발생기 가압수형 원자로

전문가 제언: ○ 가압경수로(PWR) 혹은 가압중수로(PHWR)는 노심에서 발생하는 열을 증기로 전환시키기 위하여 증기발생기를 사용한다. 미국, 불란서, 캐나다의 발전소는 대부분 수직 U 튜브 증기발생기를 사용한다. 러시아의 VVER 원자로는 수평 튜브 증기발생기를, Babcock and Wilcox의 가압경수로는 관류-형(once-through) 증기발생기를 사용한다. 일반적으로 증기 발생기는 충분한 전열 표면적을 얻기 위하여 수천 개의 튜브를 내장하며, 큰 부피로 인하여 원자로 외부에 설치된다. 수평 튜브는 수직 U 튜브에 비하여 성능 저하에 덜 취약한 것으로 알려져 있다.

○ 액체금속 원자로는 헬리칼(helical) 튜브를 증기발생기에 사용하여, 과열 증기를 발생시킨다. 헬리칼 튜브는 열전달이 우수하나, 유체의 압력강하가 크며, 유체진동에 의하여 손상될 수 있다. 2중 튜브 헬리칼 코일을 사용하면, 열전달 효율을 높이고, 공간, 재료를 절약할 수 있는 것으로 알려져 있다.

○ 본 발명은 가압수형 원자로에 가압탱크 내부에 설치하는 소형 증기발생기와 관련이 있으며, 그동안 증기발생기에 알려진 결함을 해결하고 제조와 안전을 개선하는 데 목적이 있다. 이 증기발생기는 나선(spiral) 튜브를 사용하며, 열팽창의 흡수에서 헬리칼 튜브와 유사한 장점을 가진다. 그러나 적은 수의 튜브를 사용하므로 헬리칼 튜브에 비하여 유속의 압력강하 손실을 급격(~10배)히 감소할 수 있다. 또한 나선 튜브의 건조와 조립은 헬리칼 튜브에 비하여 간단하고 비용이 적은 것으로 설명하고 있다.

저자: CINOTTI, Luciano
자료유형: 특허정보