DE2519003C3

DE2519003C3 - Teilchenfilter zur Adsorption radioaktiver Verunreinigungen eines Gasstromes

Info

Publication number: DE2519003C3
Application number: DE2519003A
Authority: DE
Inventors: John William Columbus Ohio Bonn
Original assignee: Pennwalt Corp
Current assignee: Pennwalt Corp
Priority date: 1974-06-03
Filing date: 1975-04-29
Publication date: 1984-03-15
Also published as: US3964890A; JPS5316079B2; DE2559910C2; FR2275243A1; IT1035890B; FR2275243B1; ES437282A1; DE2519003B2; DE2519003A1; JPS5144798A; CA1044613A

Description

Die Erfindung geht aus von einem Teilchenfilter zur Adsorption radioaktiver Verunreinigungen eines Gasstromes, bestehend aus einem mit Gaseinlaß- und Gasauslaßöffnungen versehenen, geschlossenen Filtergehäuse, in dem mit parallelem Abstand eine Vielzahl mit teilchenförmigen Adsorptionsmittel gefüllter, von oben beschickbarer, mit perforierten Längswänden und geschlossenen Stirnwänden versehener, unten offener Filterbetten angeordnet ist, die zwischen sich waagerechte, abwechselnd an der Gaseinlaß- und an der Gasauslaßseite des Filtergehäuses durch Abschlußwände geschlossene Strömungskanäle begrenzen und mit im unteren Teil des Filtergehäuses angeordneten Abzugeinrichtungen für verbrauchtes Adsorptionsmittel verbunden sind, die trichterförmig geneigte Wandteile aufweisen, die jeweils in ein Abzuggehäuse münden, dessen Austragende an ein Absauggebiäse angeschlossen ist

Ein derartiges Teilchenfilter ist bereits mit der DE-PS 24 OS 727 vorgeschlagen worden, der insbesondere die Ausgestaltung der Abzugvorrichtung zugrunde liegt

Bei diesem Teilchenfilter sollen die insbesondere aus Granalien bestehenden Teilchen des Filter- oder

ίο Adsorptionsmiuels, z. B. Aktivkohle, unter weitestgehendem Schutz des Betriebspersonals in die Filter eingefüllt bzw. aus diesen entnommen werden können. Es kann darüber hinaus auch für Heizungs- und Klimaanlagen eingeseczt werden.

ir· Bei einem derartigen aufladbaren Teilchenfilter zur Adsorption radioaktiver Verunreinigungen sind in einem Gehäuse eine Vielzahl von Filterbetten parallel und mit Abstand zueinander angeordnet jedes Filter-' bett weist parallele, mit Abstand voneinander angeordnete äußere und innere perforierte Wände auf, die zwischen sich einen Ring bilden, der als Käfig zur Aufnahme der Filterkohle dient Das verunreinigte Gas tritt aus einer Sammelleitung durch eine zwischen den inneren perforierten Wänden befindliche öffnung ein, preßt sich durch die mit Filterkohle gefüllten Käfige und gelangt in Räume oder Kanäle neben den Filterbetten, von wo es als gereinigtes Gas in eine Auslaßsammelleitung gelangt
Die Filterkohle wird dabei mittels einer pneumatisehen Einrichtung in einem geschlossenen Kreislauf abgezogen, nachdem sie durch je eine am Boden der Filterbetten angeordnete Auslauföffnung in ein geschlossenes Abzuggehäuse oder eine Sammelrinne gefallen ist und sich angehäuft hat Die vom Gehäuse völlig umgebenen Filterbetten haben eine bestimmte Größe und sind selbständige, in das Gehäuse einsetzbare, vorgefertigte Baueinheiten.

Die vorliegende Erfindung bezweckt eine weitere Vereinfachung und Verbesserung der Abzugeinrichlung, um eine Möglichkeit zu schaffen, das Filtermaterial bei größtmöglicher Abschirmung der Bedienungspersonen abziehen zu können.

Die Erfindung wird darin gesehen, daß die an den Filterbetten angeschlossenen trichterförmig geneigten Wandteile einen längs zu den Filterbetten gerichteten Spalt bilden, der noch das freie Durchfallen des Adsorptionsmittels zuläßt, daß an diesen Spalt ein sich über die Spaltlänge erstreckender Auslaßschacht angeschlossen ist, dessen Unterkante mit Abstand oberhalb des Bodens einer als Abzuggehäuse dienenden, mindestens den unteren Teil des Auslaßschachtes dicht umschließenden Sammelrinne endet, wobei der Abstand zwischen der Unterkante des Auslaßschachtes und dem Boden der Sammelrinne mit zunehmender Entfernung vom Austragende der Sammelrinne zunimmt.

Jeder Auslaßschacht endet dabei mit Abstand oberhalb des Bodens der ihn dicht umgebenden Sammelrinne, so daß sich die im Filterbett enthaltene

t>o Aktivkohle unterhalb der Unterkante des Auslaßschachtes anhäuft, bis dieser durch den Schüttkegel verschlossen ist Die gegenüber dem Boden der Sammelrinne geneigte Unterkante des Auslaßschachtes gewährleistet dabei, daß der dem Austragende abge-

h"> wandte Teil der Sammelrinne und des darüber befindlichen Filterbettes zuerst entleert werden, da diese dem Saugzug des Sauggebläses ausgesetzt sind, während die dem Austragende zugewandten Stellen

noch dicht an den Auslaßschacht anschließen.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2—5.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teilchenfilters gemäß der Erfindung, teilweise aufgebrochen dargestellt,

F i g. 2 einen Querschnitt nach der Linie H-II in F i g. 1,

Fig.3 einen Querschnitt nach der Linie IH-IIl in Fig. 2,

Fig.4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 2,

F i g. 5 einen Querschnitt nach der Linie V-V in F i g. 4,

Fig.6 einen Querschnitt nach der Linie VI-VI in F i g. 4 isad

Fig.7 einen Querschnitt nach der Linie VlI-VII in Fig. 4.

In der Zeichnung sind gleichartige Teile mit gleichartigen Bezugszeichen versehen. Sie zeigt ein aufladbares Teilchenfilter zur Adsorption radioaktiver Verunreinigungen aus Luft- oder Gasströmeii, die aus Sicherheitsräumen von Kernreaktoren abgezogen werden, wenn dort Betriebsstörungen oder Kühlmittelverluste auftreten.

Der Filter besteht aus einem Filtergehäuse A mit einem an einen nicht dargestellten Sicherheitsraum angeschlossenen Gaseinlaßende, einer Vielzahl Filterbetten B für das Filtermaterial, z. B. Aktivkohle zur Adsorption radioaktiver Verunreinigungen, vornehmlich Jod- und Methyljodid und einer Abzugeinrichtung C zum Abziehen des verbrauchten Filtermaterials aus den Filterbetten.

Gemäß F i g. 1 ist das Filtergehäuse A eine allgemein quaderiörmige, gasdicht ausgeführte geschweißte Stahlkonstruktion mit einer mit einem nicht dargestellten nuklearen Sicherheitsraum verbundenen Gaseinlaßöffnung 12 und einer Gasauslaßöffnung 14, die mit einem ebenfalls nicht dargestellten Gebläse verbunden ist, mit dem die gereinigte Luft nach dem Durchströmen der Filterbetten B in die Atmosphäre eingeleitet wird.

Das Filtergehäuse A besteht aus festen Seitenwänden 16 und 18, einer Decke 20 und einem Boden 22 aus Blech. Die Decke 20 hat unmittelbar oberhalb der entsprechenden Filterbetten B eine Vielzahl rechteckiger Einfüllöffnungen 24 für die Filterbetten B. Eine mit die öffnungen 24 überdeckenden Rändern versehene und mit Schrauben 28 befestigte Deckplatte 26 schließt die Filterbetten B während des Betriebes bzw. des Notfalles ab.

Gemäß den F i g. 1 bis 3 haben die Filterbetten B eine allgemeine rechteckige Quaderform und besitzen jeweils einander mit Abstand gegenüberstehende perforierte Seitenwände 30, 32, die eine Kammer zur Aufnahme von Aktivkohleteilchen bilden.

Wie Fig.2 zeigt, sind an den Filterbetten B angeschweißte obere und untere U-Profile 34, 36 als Abstandhalter vergesehen, wobei für die außen gelegenen Filterbetten an den Seitenwänden 16,18 des Filtergehäuses angebrachte obere und untere Winkelprofile 38, 40 als Abstandhalter dienen. Wie die Fig. 1 und 3 zeigen, sind benachbarte Filterbetten B neben der Gaseinlaßöffnung durch Stirnwände 42 und die außen gelegenen Filterbetien B1 durch Stirnwände 44 verschlossen, die sich lo»recht von der Decke 20 zum Boden 22 des Filtergehäuses erstrecken.

An die Einlaßenden der Filterbetten B und an die Stirnwände 42, 44 angeschweißte lotrechte Winkelprofile 46 unrahmen die Einlaßöffnungen für Gaseinlaßkanäle 48, in die die radioaktiv verseuchte Gasströmung eintreten soll. An der Innenseite der perforierten Längswände 32 sind von der Decke zum Boden des Filtergehäuses reichende U-Profile 50 angeschweißt, deren Flansche um ein beträchtliches Stück an den Rändern der perforierten Seitenwände 32 vorstehen, um einen Kurzschluß des Gasstromes durch die Enden

ίο der Aktivkohlebetten zu vermeiden. Die Winkelprofile 46 und an der Außenseite der äußeren Filterbetten B1 angebrachte U-Profile 51 erfüllen die gleiche Aufgabe. Am gegenüberliegenden Ende der Gaseinlaßkanäle 48 bilden ein lotrechtes U-Profil 52 und lotrechte Abschlußwände 54 Blindwände an den der Gaseinlaßöffnung abgewandten Enden der Filterbetten B, wobei die Flansche der U-Profile 52 und der lotrechten Winkelprofile 56 wiederum einen Kurzschluß der Gasströmung durch die Enden der Filterbetten verhindem sollen. Die Winkelprofile 56 /ahmen die Räume zwischen den Filterbetten B und dem d-, τ Gasausiaßöffnung zugewandten Ende der Filterbetten ein und begrenzen damit Gasauslaßkanäle 60, 61, durch die die gereinigte Luft zur Gasauslaßöffnung 14 abgeleitet wird.

Den F i g. 2 und 4 - 7 ist zu entnehmen, daß der untere Teil der benachbarten Filterbetten B jeweils zwei längsgerichtete, trichterartige Wände 64, 66 aufweist, die einen Spalt bilden, der noch das freie Durchfallen von Filterteilchen zuläßt und an einen Auslaßschacht 68 angeschlossen sind. Die Wände der Auslaßschächte 68 erweiteren sich nach unten und enden mit Abstand oberhalb des Bodens einer sich längs erstreckenden, als Abzugsgehäuse dienenden Sammelrinne 70, die den unteren Teil der Auslaßschächte 68 dicht umschließt. Am oberen Teil der Innenseite der Sanimelrinnen 70 sind außen an den Auslaßschächten 68 zwei umgekehrte U-Profile 72,73 angeschweißt, wobei die Oberkante der Sammelrinnen 70 höher liegt als die Unterkante der Auslaßschächte 68.

Der Abstand der Unterkante 68a der Auslaßschächste 68 vom Boden der Sammelrinnen 70 nimmt in Richtung zum Gaseinlaßende des Filtergehäuses A zu, d.h. er ist neben den lotrechten Stirnwänden 54 am

-tj geringsten und an den lotrechten Stirnwänden 42 am größten (F ig. 4-7).

Wenn die Filterkohle durch die Auslaßschächte 68 fällt, bildet sie auf dem Boden der Sammelrinne 70 einen Haufen aus Kohleteilchen, bis der Schüttwinkel des Haufens die Untei'kanten 68a der Auslaßschächte 68 verschließt.

An den Stirnwänden 54 ist fluchtend mit jeder S^mi.ielrinne 70 ein Rohr 75 angebracht, daß an ein Absauggebläse fund an einen Sammelbehälter 78 mit einer porösen Tasche 80 angeschlossen ist. Sn letzterer wird die aus den Filterbetten B kommende verbrauchte Aktivkohle gesammelt, während die Luft durch die öffnungen des Taschenwerksioffes hindurchströmen kann. Mit den Sammelrinnen 70 fluchten ferner in den

Wi lotrechten Stirnwänden 42 angeordnete Löcher 82 oder ein Sieb, durch die bzw. das die Spülluft für die Sammelrinnen 70 durch die Abzugeinrichtung Cgesaugt werden kann.

Aus dem in Längsrichtung zunehmenden Abstand der

.-; Unterkanten 68a der Auslaßschächte 68 von den Böden der Sammelrinr.en 70 ergibt sich, daß, wenn die Leitungen 75 mit Spülluft verbunden sind, zuerst die dem AbsauEeebläse am entferntesten liegenden Stellen.

nämlich im Bereich der Stirnwände 42 geleert werden. Es fällt dann eine größere Menge Aktivkohle auf den Boden der Sammelrinne 70 und wird durch die Saugwirkung an einer Stelle entfernt, die vom Austragende der Sammeirinne 70 am weitesten entfernt ist.

Infolgedessen wird der im Längsschnitt gemäß F i g. 4 gesehen neben der Absaugleitung 75 gebildete kegelförmige Haufen aus Aktivkohle zunehmend abgebaut, bis die Filterbetten B völlig geleert sind. Die zum Boden der Sammelrinne 70 ansteigende Unterkante 68a der Auslaßschächte 68 verhindert somit, daß nur Luft angesaugt wird oder gegebenenfalls eine Kurzschluß-

verbindung in der Absaugleitung zustande kommt, während sich noch Aktivkohle in den Filterbetten befindet. Die sich nach unten erweiternden Wände der Auslaßschächte 68 tragen zu einer einwandfreien Entleerung der Filterbetten S bei.

Wenn bei normalem Reserve- oder Filteradsorptionsbetrieb die Enden der übrigen Absaugleitungen 75 verschlossen sind, wird die Abzugeinrichtung C nur jeweils mit einem Filterbett B verbunden, um von diesem verbrauchte Aktivkohle abzuziehen. Die Erfindung ist somit auch zur Verwendung bei üblichen Heizungs- und Klimaanlagen geeignet.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Teiichenfilter zur Adsorption radioaktiver Verunreinigungen eines Gasstromes, bestehend aus einem mit Gaseinlaß- und Gasauslaßöffnungen versehenen, geschlossenen Filtergehäuse, in dem mit parallelem Abstand eine Vielzahl mit teilchenförmigen! Adsorptionsmittel gefüllter, von oben beschickbarer, mit perforierten Längswänden und geschlossenen Stirnwänden versehener unten offener Filterbetten angeordnet ist, die zwischen sich waagerechte, abwechselnd an der Gaseinlaß- und an der Gasauslaßseite des Filtergehäuses durch Abschlußwände geschlossene Strömungskanäle begrenzen und mit im unteren Teil des Filtergehäuses angeordneten Abzugeinrichtungen für verbrauchtes Adsorptionsmittel verbunden sind, die trichterförmig geneigte Wandteile aufweisen, die jeweKs in ein Abzuggehäuse münden, dessen Austragende an ein Absauggebläse angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Filterbetten (B) angeschlossenen trichterförmig geneigten Wandteile (64,66) einen längs zu den Filterbetten gerichteten Spalt bilden, der noch das freie Durchfallen des Adsorptionsmittels zuläßt, daß an diesen Spalt ein sich über die Spaltlänge erstreckender Auslaßschacht (68) angeschlossen ist, dessen Unterkante (68a) mit Abstand oberhalb des Bodens einer als Äbzuggehäuse dienenden, mindestens den unteren Teil des Avslaßschachtes (68) dicht umschließenden Sammelrinne (70) endet, wobei der Abstand zwischen der Unterkante (txia) des Auslaßschachtes (68) und dem Bod ei ( der Sammelrinne (70) mit zunehmender Entfernung wm Austragende der Sammelrinne (70) zunimmt.

2. Teilchenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Auslaßschacht (68) nach unten hin erweitert.

3. Teilchenfilter nach einem der Ansprüche 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelrinne (70) innerhalb des Filtergehäuses f/ψ angeordnet ist

4. Teilchenfilter nach einem der Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei benachbarte Filterbetten (B) mit einer gemeinsamen Abzugeinrichtung (C) verbunden sind.

5. Teilchenfilter nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sammelrinnen (70) zusammen an das Absauggebläse (P) angeschlossen sind.