(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子力発電所を模擬する装置であり、
上層に水蒸気配管に接続されるエア出口端があり、中間層にバイパス配管に接続される水蒸気出口端があり、下層に給水配管に接続される給水インレットがある圧力槽と、
上層に該水蒸気配管に接続されるエアインレットがあり、中間層に該バイパス配管に接続される水蒸気インレットがあり、下層に該給水配管に接続される給水出口端があり、四つのシリンダーのタービン羽根が仕事をした後、残りのエアと水蒸気を収集して、水源として給水する凝縮液槽と、
該水蒸気配管に設置され、該圧力槽内のエアの流出を調節して、前記四つのシリンダーの各タービン羽根を駆動してから、直接に該エアを該凝縮液槽内へ流させるタービン制御弁と、
該バイパス配管に設置され、該圧力槽から直接に該凝縮液槽へ流れる水蒸気流量を調節するタービンバイパス制御弁と、
該給水配管に設置され、該凝縮液槽の給水を掬い上げる給水ポンプと、
該給水配管に設置され、該給水ポンプが掬い上げた給水流量を調節する給水制御弁と、
給水ポンプバイパス配管に設置され、該凝縮液槽の給水出口端からの給水流量を調節して、直接に該圧力槽の給水インレットへ流させる給水ポンプバイパス制御弁と、
該圧力槽に接続される給気制御弁を経由して圧力槽にエアを供給するエア圧縮システムと、
該凝縮液槽に接続される水補給制御弁を経由して該凝縮液槽に水を補給する水補給システムと、
該凝縮液槽内の余ったエアを排出するエア排出システムと、
該圧力槽と該凝縮液槽内の余った水を排出する水排出システムが含有されることを特徴とする原子力発電所の模擬装置。
【請求項２】
該圧力槽の底部に、第１の水排出弁が接続され、該第１の水排出弁から、該圧力槽内の水を該水排出システムに排出することを特徴とする、請求項１に記載の原子力発電所の模擬装置。
【請求項３】
該凝縮液槽の底部に、第２の水排出弁が接続され、該第２の水排出弁から、該凝縮液槽内の水を該水排出システムに排出することを特徴とする、請求項１に記載の原子力発電所の模擬装置。
【請求項４】
該凝縮液槽には、エア排出弁が接続され、該エア排出弁から、該凝縮液槽内のエアを該エア排出システムに排出することを特徴とする、請求項１に記載の原子力発電所の模擬装置。
【請求項５】
該圧力槽には、上部排出位置にエアを排出するための自動逃し弁が設置されることを特徴とする、請求項１に記載の原子力発電所の模擬装置。
【請求項６】
該圧力槽には、該水蒸気配管と該バイパス配管の間に、エアを水蒸気とより乾燥的であるエアに分離するため、ウェブ状板である乾燥器が設置されることを特徴とする、請求項１に記載の原子力発電所の模擬装置。
【請求項７】
四つのシリンダーは、それぞれ三つの分岐する水蒸気配管に設置され、異なる分岐の水蒸気配管に通過可能の流量を制御する複数の手動弁開度が設けられ、各タービンの羽根の速度に連動して発電機出力電力を調節することを特徴とする、請求項１に記載の原子力発電所の模擬装置。
【請求項８】
該バイパス配管と該水蒸気配管に、それぞれ第１、２の隔離弁と第１、２の逆止弁が設けられ、該圧力槽を封止できることを特徴とする、請求項１に記載の原子力発電所の模擬装置。
【請求項９】
該給水配管に、第３の隔離弁と第３の逆止弁が設置され、該凝縮液槽を封止する機能が実現されることを特徴とする、請求項１に記載の原子力発電所の模擬装置。
【請求項１０】
該エア圧縮システムには、エア乾燥機とエア圧縮機及びエア貯蔵槽が備えられることを特徴とする、請求項１に記載の原子力発電所の模擬装置。
【請求項１１】
該圧力槽パワー制御は、該給気制御弁の開度を調整することにより、該圧力槽内のエア量と気量速率を調節することを特徴とする、請求項１１に記載の原子力発電所の模擬装置。
【請求項１２】
該タービンと圧力制御は、該水蒸気配管に設置された該タービン制御弁により、エアが該圧力槽の高圧端と該凝縮液槽の低圧との圧力差により流れ、各タービンの羽根を回転するように駆動することを特徴とする、請求項１１に記載の原子力発電所の模擬装置。
【請求項１３】
該タービンと圧力制御は、該バイパス配管から該圧力槽が排出した水蒸気を、該タービンバイパス制御弁を介して、直接に該凝縮液槽に流させることにより行われることを特徴とする、請求項１１に記載の原子力発電所の模擬装置。
【請求項１４】
該給水制御は、該給水配管において、該圧力槽給水インレットへ第３の隔離弁を経て、該給水制御弁により、給水を該凝縮液槽から該圧力槽へ流させることにより行われることを特徴とする、請求項１１に記載の原子力発電所の模擬装置。
【請求項１５】
該水蒸気配管と該バイパス配管、該給水配管及び該給水ポンプバイパス配管は、一部が透明管路によって接続されることを特徴とする、請求項１に記載の原子力発電所の模擬装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所の模擬装置に関し、特に、原子力発電所の基本動作原理を表示できる原子力発電所の模擬装置に関する。  
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所は、沸騰水型（Ｂｏｉｌｉｎｇ Ｗａｔｅｒ Ｒｅａｃｔｏｒ、ＢＷＲ）と加圧水型（Ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ Ｒｅａｃｔｏｒ、ＰＷＲ）の２種類があり、また、該原子力発電所自身が膨大且つ複雑の組織構成であるため、全面的に動作の機能を巧く調和することが容易ではない。
【０００３】
既存の火力発電所と石化業界に適用されるディジタル制御システムは、大部分が分散式制御方式であり、原子力発電所において、比較的に保守の設計を採用するため、ディジタル制御システムが割りと少なく採用され、そのため、一般の従来のものは実用的とは言えない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の主な目的は、ディジタル制御システムと最終素子との間の組織と関連を構築し、原子力発電所の基本動作原理を表示できる原子力発電所の模擬装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の目的を達成するため、圧力槽と凝縮液槽、タービン制御弁、タービンバイパス制御弁、給水ポンプ、給水制御弁、給水ポンプバイパス制御弁、エア圧縮システム、水補給システム、エア排出システム及び水排出システムから構成される原子力発電所の模擬装置であり、加熱装置がないため水蒸気を生成せず、エア圧縮システムでエアを噴出して水蒸気を模擬する。該装置のタービンは、Ｆｌｏｗ
Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒで、原子力発電所のタービンの羽根を模擬し、水車の原理と同じである。また、水蒸気を生成しないため、凝縮液槽が原子力発電所の凝縮器を模擬することに利用され、実際に凝縮を行わない。その原理は、エアを該エア圧縮システムから該圧力槽に送り、該圧力槽内において、エアを水蒸気と比較的に乾燥したエアに分離し、また、該凝縮液槽は、該タービンの羽根が仕事をした後、残りのエアと水蒸気を収集する収集器だけでなく、同時に水源として給水できる。該圧力槽と該凝縮液槽との間に、水蒸気配管とバイパス配管及び給水配管が設置され、該水蒸気配管のタービンの制御弁により該圧力槽から流出されたエアは、流量が調節されて四つのシリンダーのタービン羽根を駆動した後、直接に該凝縮液槽に流れ、また、該バイパス配管のタービンバイパス制御弁により該圧力槽から直接に該凝縮液槽へ流れる水蒸気流量を調節し、また、該給水配管の給水ポンプと給水制御弁及び給水ポンプバイパス制御弁により、該圧力槽へ流れる水量を調節し、そして、該水蒸気配管と該バイパス配管及び該給水配管上の一部が透明管路であり、これにより新規の原子力発電所の模擬装置が構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１〜図３は、それぞれ、本発明の流れ概念図と本発明のシステム配置概念図及び本発明のＡ細部の概念図である。図のように、本発明は原子力発電所の模擬装置であり、少なくとも、圧力槽１０と凝縮液槽１１、タービン制御弁１２、タービンバイパス制御弁１３、給水ポンプ１４、給水制御弁１５、給水ポンプバイパス制御弁１６、エア圧縮システム１７、水補給システム１８、エア排出システム１９及び水排出システム２０から構成される。
【０００７】
該圧力槽１０は、上層に水蒸気配管２１に接続されるエア出口端があり、また、該水蒸気配管２１に該タービン制御弁１２が設置され、該水蒸気配管２１は更に三つに分岐され、また、各分岐に四つのシリンダーのタービンの羽根３が設置され、タービンの羽根３同士の間に、それぞれ異なる三つの分岐である水蒸気配管２１が接続され、また、複数の手動弁３１が設置され、該圧力槽１０は、中間層にバイパス配管２２に接続される水蒸気出口端があり、また、該バイパス配管２２に、該タービンバイパス制御弁１３が設置され、さらに、該圧力槽１０には、その下層に給水配管２３に接続される給水インレットがあり、該給水配管２３に、該給水ポンプ１４と該給水制御弁１５が設置され、該給水配管２３から給水バイパス配管２３１が分岐され、該給水バイパス配管２３１に、該給水ポンプバイパス制御弁１６が設置され、該圧力槽１０には、該水蒸気配管２１と該バイパス配管２２との間に、ウェブ状板１０１１である乾燥器１０１が設置され、また、該圧力槽１０の上部排出位置に、自動逃し弁１０２が設置され、また、該圧力槽１０の底部に、該水排出システム２０に接続される第１の水排出弁２０１があり、また、該水蒸気配管２１と該バイパス配管２２、該給水配管２３及び該給水ポンプバイパス配管２３１は、一部が透明管路により接続される。
【０００８】
該凝縮液槽１１には、上層に該水蒸気配管２１に接続されるエアインレットがあり、中間層に該バイパス配管２２に接続される水蒸気インレットがあり、また、下層に該給水配管２３に接続される給水出口端があり、さらに、該凝縮液槽１１には、上部に該エア排出システム１９に接続されるエア排出弁１９１があり、また、底部に該水排出システム２０に接続される第２の水排出弁２０２がある。
【０００９】
該エア圧縮システム１７には、エア乾燥機１７２とエア圧縮機１７３及びエア貯蔵槽１７４が備えられ、該エア圧縮システム１７と該水補給システム１８とには、それぞれ、給気制御弁１７１と水補給制御弁１８１が設置され、また、該給気制御弁１７１は該圧力槽１０に接続され、該水補給制御弁１８１は該凝縮液槽１１に接続される。上記の構造により、新規の原子力発電所の模擬装置が構成される。
【００１０】
本発明によれば、該圧力槽１０に接続された第１の水位送信器７ａと第１の圧力送信器８ａ、複数の流量送信器６ａ〜６ｃ及び給気制御弁１７１と、該凝縮液槽１１に接続される第２の水位送信器７ｂと第２の圧力送信器８ｂ、エア排出弁１９１及び水補給制御弁１８１は、ともに、分散制御系（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ
Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ、ＤＣＳ）により、圧力槽パワー制御やタービンと圧力制御、給水制御、凝縮液槽制御及び非常安全処理制御が行われる。
【００１１】
まず、該エア圧縮システム１７内のエア圧縮機１７３と該エア乾燥機１７２が、自動に所定の気圧までエアを収集し、また、該エア圧縮機１７３で、必要とするエアを該エア貯蔵槽１７４内へ送り、また、該圧力槽パワー制御によって制御される給気制御弁１７１で開度を調整して、該圧力槽１０内のエア量を増加し、また、同時にエアの給気量速率を調節する。該エアは、該圧力槽１０内において、該ウェブ状板１０１１により水蒸気と比較的に乾燥したエアに分離され、該比較的に乾燥したエアは、該水蒸気配管２１の該タービンと圧力を制御するタービン制御弁１２により、開度が調整されてエア流量が調節され、また、該圧力槽１０の高圧端と該凝縮液槽１１の低圧端との圧力差によりエアが流れ、そして、異なる分岐された水蒸気配管２１に設置された開度が異なる手動弁で、通過する流量を制御し、そして、四つのシリンダーのタービン羽根３の速度が連動されて発電機３２の出力電力を調節した後、直接に該凝縮液槽１１に流れ、また、該水蒸気は、該バイパス配管２２から該タービンと圧力を制御する該タービンバイパス制御弁１３を介して流れ、開度を調整することにより、その水蒸気の流量を調節して、直接に該凝縮液槽１１内へ流れ、該凝縮液槽１１内の収集したエア流量と水蒸気流量の和が水蒸気の流量になるため、該タービンバイパス制御弁１３と該タービン制御弁１２を調整することにより、該水蒸気流量の和を制御でき、また、該水蒸気配管２１と該バイパス配管２２に設置された第１、２の隔離弁４ａ、４ｂと第１、２の逆止弁５ａ、５ｂにより、該圧力槽１０を封止することができ、また、該水蒸気配管２１と該バイパス配管２２は、それぞれ該流量送信器６ａ、６ｂが設置される。
【００１２】
該凝縮液槽１１は、各タービンの羽根３が仕事した後、残りのエアと水蒸気を収集するだけでなく、該水補給システム１８は、該水補給制御弁１８１を介して、水源として給水でき、該給水は、該給水配管２３の該給水ポンプ１４により掬い上げることにより行われ、該給水を制御する給水制御弁１５により、その給水流量を調整でき、該圧力槽１０内へ流れる水の水位を制御できる。そのため、該凝縮液槽１１の給水出口端に位置する給水配管２３と、該圧力槽１０の給水インレットの第３の隔離弁４ｃを経て、該凝縮液槽１１から該圧力槽１０へ給水される。また、該給水は、該給水ポンプバイパス制御弁１６により、該凝縮液槽１１の給水出口端から排出され、該給水ポンプバイパス配管２３１を介して、直接に該圧力槽１０の給水インレットに流れ、また、該圧力槽１０の第３の隔離弁４ｃの前後の配管に、第３の逆止弁５ｃと該流量送信器６ｃが設置される。
【００１３】
該凝縮液槽１１にある余ったエアは、上部に接続されたエア排出弁１９１により、排出流速が調節されて、該エア排出システム１９に排出され、また、該凝縮液槽１１の底部に接続された第２の水排出弁２０２により、該凝縮液槽１１内の余った水の排出流速を調節して該水排出システム２０に排出され、また、該圧力槽１０内にある余った水も、該第１の水排出弁２０１によって排出流速が調節されて該水排出システム２０に排出される。
【００１４】
以上のように、本発明は、原子力発電所の模擬装置であり、有効に従来の諸欠点を改善でき、ディジタル制御システムと最終素子との間の組織と関連を構築し、これにより、原子力発電所の基本動作原理を表示でき、また、分散制御系（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ
Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ、ＤＣＳ）を利用して、全所の自動制御やシステム更新及び原子力発電所の制御設計に関するデータの収集と整理が実現され、そのため、本発明はより進歩的かつより実用的で、法に従って特許請求を出願する。
【００１５】
以上は、ただ、本発明のより良い実施例であり、本発明はそれによって制限されることが無く、本発明に係わる特許請求の範囲や明細書の内容に基づいて行った等価の変更や修正は、全てが本発明の特許請求の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の流れ概念図
【図２】本発明のシステム配置の概念図
【図３】本発明のＡ細部の概念図
【符号の説明】
【００１７】
１０       圧力槽
１０１     乾燥器
１０１１   ウェブ状板
１０２     自動逃し弁
１１       凝縮液槽
１２       タービン制御弁
１３       タービンバイパス制御弁
１４       給水ポンプ
１５       給水制御弁
１６       給水ポンプバイパス制御弁
１７       エア圧縮システム
１７１     給気制御弁
１７２     エア乾燥機
１７３     エア圧縮機
１７４     エア貯蔵槽
１８       水補給システム
１８１     水補給制御弁
１９       エア排出システム
１９１     エア排出弁
２０       水排出システム
２０１     第１の水排出弁
２０２     第２の水排出弁
２１       水蒸気配管
２２       バイパス配管
２３       給水配管
２３１     給水バイパス配管
３         タービン羽根
３１       手動弁
３２       発電機
４ａ       第１の隔離弁
４ｂ       第２の隔離弁
４ｃ       第３の隔離弁
５ａ       第１の逆止弁
５ｂ       第２の逆止弁
５ｃ       第３の逆止弁
６ａ       流量送信器
６ｂ       流量送信器
６ｃ       流量送信器
７ａ       第１の水位送信器
７ｂ       第２の水位送信器
８ａ       第１の圧力送信器
８ｂ       第２の圧力送信器
【図１】
0005048533.tif 000002
【図２】
0005048533.tif 000003
【図３】
0005048533.tif 000004