• 제목/요약/키워드: 가스루프

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열병합 발전소용 가스터빈 발전기의 동특성해석에 대한 연구 (A Study on the System Dynamics of Gas Turbine Generator for Cogeneration Plants)

  • 김재철;김봉희;조병욱
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제3권3호
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    • pp.60-67
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    • 1989
  • 본 논문에서는 열병합발전소로서 가스터빈을 이용하는 경우, 계통분리를 비롯한 각종고장에 따른 발전기 및 계통의 응답성을 검토하여 가스터빈의 운전방법 및 계통의 안전운전여부를 파악할수 있는 방법에 대하여 검토하였다. 특히 온도제어루프, 가속도제어루프를 비롯한 가스터빈의 제어루프와 Droop 및 등속도 운전과 같은 운전방법을 시뮬레이션에 포함하여 각종 사례연구를 통하여 열병합발전소의 적절한 운전방법을 연구하였다.

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헬륨가스루프 시험용 공정열교환기에 대한 고온구조해석 모델링(II) (High-Temperature Structural Analysis Model of the Process Heat Exchanger for Helium Gas Loop (II))

  • 송기남;이형연;김찬수;홍성덕;박홍윤
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권10호
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    • pp.1455-1462
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    • 2010
  • 초고온가스로에서 생성된 $950^{\circ}C$ 정도의 초고온 열을 이용하여 수소를 경제적이며 또한 대량으로 생산하기 위한 시스템이 원자력수소생산시스템이며, 이 시스템에서 공정열교환기는 초고온 열과 황-요오드 공정을 통해 수소를 생산하는 핵심 기기이다. 한국원자력연구원에서는 초고온가스로에 사용될 기기에 대한 성능시험을 위해 헬륨가스루프를 구축하고 공정열교환기 시제품을 제작하였다. 본 연구는 공정열교환기 시제품을 헬륨가스루프에서 시험하기 전에 미리 공정열교환기 시제품의 고온 구조건전성을 평가하기 위한 작업의 일환으로 공정열교환기 시제품에 대한 고온구조해석 모델링, 열해석 및 열팽창해석 결과들을 정리한 것이다. 해석 결과는 공정열교환기 시제품 성능시험 장치 설계에 반영할 것이다.

설계 변수 변화에 따른 LNG 저장탱크 Steel Roof 거동 분석 (The Analysis of LNG Storage Tank Steel Roof Behavior by the Change of Design Variables)

  • 김영균;김지훈;오병택;윤인수;양영명
    • 한국가스학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.33-37
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    • 2005
  • 본 논문은 설계 변수 변화에 따른 LNG저장탱크 강제 루프의 거동을 분석하였다. 강제 루프 설계에서는 여러 가지 하중 조건 그리고 이러한 하중 조건의 조합에 대하여 안정적인 거동을 하여야 한다. 본 논문에서는 콘크리트 타설에 따른 강제 루프의 거동 그리고 H빔 및 루프 판의 두께 변화와 같은 설계 변수의 변화에 대한 강제 루프의 거동을 비교 분석하였다. 이렇게 구해진 결과를 바탕으로 LNG저장탱크 강제 루프 설계시 보다 합리적인 설계법을 제시하고자 하였다.

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공정열교환기 소형 시제품에 대한 고온구조해석(III) (High-temperature Structural Analysis of Small-scale Prototype of Process Heat Exchanger (III))

  • 송기남;이형연;김찬수;홍성덕;박홍윤
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권2호
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    • pp.191-200
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    • 2011
  • 초고온가스로로부터 생성된 $950^{\circ}C$ 정도의 초고온 열을 이용하여 수소를 경제적이며 또한 대량으로 생산하는 원자력수소생산시스템에서 공정열교환기는 초고온 열과 화학반응 공정을 통해 수소를 생산하기 위한 핵심 기기이다. 한국원자력연구원에서는 초고온가스로에 사용될 기기에 대한 성능시험을 위해 소형가스루프를 구축하고 공정열교환기 시제품을 수정 제작하였다. 본 연구는 공정열교환기 수정 시제품을 소형가스루프에서 시험하기 전에 루프 시험조건하에서 공정열교환기 수정 시제품의 고온 구조건전성을 미리 평가하기 위한 작업의 일환으로 공정열교환기 수정 시제품에 대한 고온 구조해석 모델링, 거시적 열 해석 및 구조 해석을 수행하고 그 결과들을 정리한 것이다. 해석 결과는 공정열교환기 수정 시제품 성능시험 장치 설계에 반영할 것이다.

중형 공정열교환기 시제품 고온구조해석 (High-Temperature Structural Analysis of a Medium-Scale Process Heat Exchanger Prototype)

  • 송기남;홍성덕;박홍윤
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권10호
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    • pp.1283-1288
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    • 2012
  • 수소를 대량으로 생산하기 위한 원자력수소생산시스템에서 공정열교환기는 초고온가스로로부터 생성된 초고온 열을 화학반응공정으로 전달하는 핵심기기이다. 한국원자력연구원에 구축되어 있는 소형 가스루프에서 $Hastelloy^{(R)}$-X 로 제작된 중형 공정열교환기 시제품에 대한 성능시험이 계획되어 있다. 본 연구에서는 중형 공정열교환기의 고온구조건전성을 파악하기 위한 선행 연구로서 소형가스루프 시험조건하에서 중형 공정열교환기 시제품의 고온구조해석을 이전 연구에서 확립된 경계조건을 적용하여 수행하였다. 해석결과는 소형가스루프에서의 중형 공정열교환기 시제품에 대한 성능시험 결과와 비교할 예정이다.

공정열교환기 소형 시제품에 대한 고온구조해석(IV) - 거시적 고온 탄·소성 구조해석을 중심으로 - (High-Temperature Structural Analysis of a Small-Scale Prototype of a Process Heat Exchanger (IV) - Macroscopic High-Temperature Elastic-Plastic Analysis -)

  • 송기남;홍성덕;박홍윤
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권10호
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    • pp.1249-1255
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    • 2011
  • 공정열교환기는 초고온가스로로부터 생성된 $950^{\circ}C$ 정도의 초고온 열을 대량의 수소를 생산하기 위한 화학반응공정으로 전달하는데 필요한 핵심기기이다. Hastelloy-X 로 제작된 소형 공정열교환기 시제품이 한국원자력연구원에 있는 소형가스루프에서 성능시험이 계획되어 있다. 본 연구에서는 소형가스루프 시험조건하에서 소형 공정열교환기 시제품의 고온 구조건전성을 사전에 평가하기 위한 작업의 일환으로 소형 공정열교환기 시제품에 대한 고온 구조해석 모델링, 거시적 열 해석 및 탄 소성구조 해석을 수행하고 그 결과들을 정리한 것이다. 해석 결과는 공정열교환기 수정 시제품 성능시험장치 설계에 반영할 것이다.

헬륨가스루프 시험용 공정열교환기에 대한 고온구조해석 모델링 (I) (High-Temperature Structural-Analysis Model of Process Heat Exchanger for Helium Gas Loop (I))

  • 송기남;이형연;김용완;홍성덕;박홍윤
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권9호
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    • pp.1241-1248
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    • 2010
  • 초고온가스로에서 생성된 $950^{\circ}C$ 정도의 초고온 열을 이용하여 수소를 경제적이며 또한 대량으로 생산하기 위한 시스템이 원자력수소생산시스템이며, 공정열교환기는 초고온 열과 황-요오드 공정을 통해 수소를 생산하는 원자력수소생산시스템에서의 핵심 기기이다. 한국원자력연구원에서는 초고온가스로에 사용될 기기에 대한 성능시험을 위해 최대 작동 설계온도 $1000^{\circ}C$인 헬륨가스루프를 구축하고 있으며 공정열교환기를 설계하였다. 본 연구에서는 구축중인 헬륨가스루프에서 성능시험을 수행할 예정으로 설계된 공정열교환기에 대한 고온 구조건전성을 미리 평가하기 위한 작업의 일환으로 고온구조해석 모델링, 열해석 및 열팽창 해석을 수행한 결과를 정리한 것이다. 해석결과를 이용하여 설계된 공정열교환기의 구조건전성을 유지하기 위한 1 차 및 2 차 열매체의 유입/유출 파이프라인에서의 적절한 구속조건을 결정하였으며 이를 향후 제작될 공정열교환기 시제품의 성능시험 장치 설계에 반영할 것이다.

원자력 발전소에 대한 밀폐 ${CO}_{2}$ 가스터빈 프로세스의 최적화 연구 I (A Study on the Optimum of Closed ${CO}_{2}$ Gas Turbine Process for Nuclear Energy Power Plant(I))

  • 이찬규;이종원
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.490-499
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    • 1989
  • 본 연구에서의 CO$_{2}$ 프로세스는 1차 루프인 원자로에서 유도되는 나트륨 과 2차 루프인 CO$_{2}$ 가스터빈 사이클로 구성하였고, CO$_{2}$ 임계점 부근에서 압축을 행하였다. 또한 최적의 사이클을 결정하기 위해 h-s 선도와 이에 대한 열역 학적, 칼로리로 유도하였다. 그리고 최적화를 위해 출력을 각각 300,600, 1000MWe로 선택하였고, 터빈 입구압은 150-350bar의 범위로 선택하였으며 이들로부터 열효율에 영향을 주는 각 설계변수의 특성을 연구 분석하였다.

LNG 저장탱크 돔루프 구조물의 응력 및 변형거동 안전성에 관한 유한요소해석 (Finite Element Analysis on the Stress and Displacement Behavior Safeties of Dome Roof Structures for a LNG Storage Tank)

  • 김청균
    • 한국가스학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.7-12
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    • 2010
  • 본 논문은 H빔과 강화 콘크리트에 의해 건설된 LNG 저장탱크의 외부탱크에 대한 응력 및 변위거동 안전성을 유한요소법으로 해석하였다. 외부탱크의 바닥면 콘크리트 구조물 중심부에 0.2g의 가진력을 가하였다. FEM 계산결과에 의하면, von Mises 최대응력은 돔루프 구조물의 가장자리 부근에서 발생하고, 최대변위 거동량은 돔루프의 중심부에서 형성되고 있음을 알 수 있다. 여기서 제시한 해석결과에 의하면, H빔의 개수가 증가할수록 집중응력과 변위거동량은 완만하게 증가한다는 사실이다. 이것은 강화 콘크리트 구조물의 강성도가 H빔의 강성도에 비해 대단히 높기 때문에 H빔의 개수가 돔루프의 안전성에 큰 영향을 미치지 못한다는 것이다. 따라서 0.2g 정도의 가진력을 가할 경우는 H빔의 자중량을 고려하여 개수를 60개 이하로 제한하는 것이 바람직하다.