DE3336031A1

DE3336031A1 - Verfahren zur regelung der be- und entlueftung von raeumen und gebaeuden, in denen mit radioaktiven und/oder toxischen stoffen gearbeitet wird

Info

Publication number: DE3336031A1
Application number: DE19833336031
Authority: DE
Inventors: Roland 6457 Maintal Brender
Original assignee: Nukem GmbH
Current assignee: Nukem GmbH
Priority date: 1983-02-04
Filing date: 1983-10-04
Publication date: 1984-08-09

Description

Verfahren zur Regelung der Be- und Entlüftung von Räumen
und Gebäuden, in denen mit radioaktiven und/oder toxischen Stoffen gearbeitet wird Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Be- und Entlüftung von Räumen und Gebäuden, in denen mit radioaktiven und oder toxischen Stoffen, insbesondere mit offenen radioaktiven und/oder toxischen Stoffen gearbeitet wird, durch Zuführung von Zuluft und Abführung von Abluft unter Zwischenschaltung von einem oder mehreren Filtern.
Räume und Gebäude, in denen mit offenen radioaktiven und/ oder toxischen Stoffen umgegangen wird, müssen gegenüber der Außenatmosphäre unter Unterdruck gehalten werden, um das Entweichen von Radioaktivität oder sonstigen Toxizitätsträgern an die Umwelt zu verhindern. Dazu sind derartige Räume und Gebäude mit Be- und Entlüftungsanlagen versehen, mit deren Hilfe in den meisten Fällen auch gleichzeitig die Raumtemperatur innerhalb gewisser Grenzen konstant gehalten werden kann. Da die abgegebene bzw. abgesaugte Abluft aus diesen Räumen und Gebäuden mit Schadstoffen belastet ist, muß sie über höchstwirksame Schwebstoff-Filter geleitet werden, bevor sie an die Umwelt abgegeben werden darf.
Räume und Gebäude, in denen mit offenen radioaktiven und toxischen Stoffen gearbeitet wird, sind bisher mit Be- und Entlüftungsanlagen ausgestattet worden, mit denen die zur Schadstoffbeseitigung maximal erforderliche Luftmenge, berechnet auf den maximal möglichen Schadstoffanteil, konstant zu- und abgeführt und die Temperatur durch Heizen oder Kühlen der Zuluft geregelt wird. Der Dauerbetrieb von solchen Anlagen ist jedoch mit hohen Energiekosten verbunden. Außerdem werden die Filter wegen der hohen Gasgeschwindigkeiten durch mitgerissene Staubpartikel schnell undurchlässig und müssen bei Erreichen eines bestimmten Grenzdifferenzdrucks ausgewechselt werden, was ebenfalls zu erhöhten Kosten führt. Die mit Schadstoffen beladenen Filter müssen zudem als Sonderabfall behandelt und entsprechend gelagert oder beseitigt werden.
Ähnliche Probleme treten auch in Räumen und Gebäuden auf, in denen mit umschlossenen radioaktiven und/oder toxischen Stoffen gearbeitet wird, wie z. B. in Zwischenlagern für abgebrannte Brennelemente, die sich in Transport- oder Lagerbehältern befinden.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Regelung der Be- und Entlüftung von Räumen und Gebäuden zu finden, in denen mit radioaktiven und/oder toxischen Stoffen, insbesondere mit offenen radioaktiven und/oder toxischen Stoffen gearbeitet wird, durch Zuführung von Zuluft und Abführung von Abluft unter Zwischenschaltung von einem oder mehreren Filtern, wobei dieses Regelungsverfahren zur Verringerung der Kosten und des Anfalls von Sonderabfall beitragen und die Absolutabgabe von Schadstoffen an die Umgebung möglichst geringgehalten werden sollte, bei Aufrechterhaltung einer bestimmten Raumtemperatur und eines erforderlichen Unterdrucks innerhalb der Räume bzw. Gebäuden. Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Istwerte der Raumtemperatur, der Radioaktivität und/ oder der Schadstoffkonzentration und des DifferenzdrucJcs in bezug auf den Abluftvolumenstrom am Filter mit Sonden gemessen, mit Sollwerten verglichen und bei Abweichungen von den Sollwerten durch Betätigung von Regelelementen der Zu- und/oder Abluftstrom entsprechend eingestellt wird.
Die Raumtemperatur wird hierbei mittels eines variablen Luftvolumenstroms ausgeregelt, bei Einhaltung eines bestimmten Mindestvolumenstromes zur Abführung der Schadstoffe. Dieser gegenüber den bisherigen Regelungsverfahren erheblich verminderte Luftvolumenstrom ist überraschenderweise völlig ausreichend, um die geforderten Schadstoffkonzentrationen in den Räumen nicht zu überschreiten, bei gleichzeitiger Einhaltung der erforderlichen Raumtemperaturen und des erforderlichen Unterdrucks.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, für den Vergleich der Ist- und Sollwerte und die Betätigung der Regelelemente einen Rechner einzusetzen, insbesondere einen Prozeßrechner. Vorzugsweise verwendet man als Regelelemente Ventilatoren und Regelklappen.
Apparaturen und Anlagenteile, in denen höhere Aktivitäten freigesetzt werden, wie Boxen, Waschtürme oder Öfen, regelt man lufttechnisch vorteilhafterweise separat und belastet damit nicht die Regelung der übrigen Räume.
Die Abbildung zeigt schematisch in beispielhafter Ausführungsform die erfindungsgemäße Be- und Entlüftungsregelung von Räumen.
Die Außenluft wird über eine Außenluftaufbereitungsanlage (17) mit Hilfe eines Zuluftventilators (1) über eine Zuluftdruckkammer (3), eine in ihr untergebrachte Druckhalteregelung (2) und einen Drehzahlregler (20) zugeführt.
Die Menge der den zu belüftenden Räumlichkeiten (4) zuzuführenden Außenluftmenge wird über eine gegen Atmosphärendruck arbeitenden Unterdruckregeleinrichtung (5) und die Regelklappen (6) geregelt. Die Zuluft kann z. 3. über Zuluftauslässe mit automatischer Luftstrahllenkung (7) in den zu belüftenden Räumlichkeiten (4) verteilt werden.
Innerhalb der zu belüftenden Räume sind Temperaturfühler (8) angebracht t die die Raumtemperatur überwachen und den Meßwert auf einen Prozeßrechner (13) geben. Außerdem sind in den zu belüftenden Räumlichkeiten auch Schadstoffkonzentrations- bzw. Explosionsschutzmeßgeräte (9) angebracht, deren Meßwerte ebenfalls auf den Prozeßrechner (13) gegeben werden. Dieser Prozeßrechner-(13) steuert die gesamte Raumentlüftung.
Regelgröße ist die Raumtemperatur. Diese wirkt über den Prozeßrechner (13) entweder auf einen Drehzahlregler (14) am Abluftventilator (15) oder die Abluftvolumenstromregelklappe (18) ein und sorgt auf diese Weise dafür, daß ein nicht größer als erforderlicher Abluftvolumenstrom aus den zu belüftenden Räumlichkeiten über die Abluftfilter (10), die Absolutfilter sind, abgesaugt und über den Kamin (16) abgegeben wird. Neben der Raumtemperatur sind der Abluft volumenstrom, der durch eine Sonde (12) und der Differenzdruck am Absolutfilter (10), der durch eine Sonde (11) gemessen wird, Regel- bzw. Meßgrößen, die dem Prozeßrechner (13) zugespeist werden. Bei Verwendung von Regelklappen (10) ist eine Unterdruckhaltevorrichtung (19) erforderlich.
Der Prozeßrechner (13) ist so programmiert, daß in Abhängigkeit vom Filterwiderstand, der maximal zulässige Volumenstrom nicht überschritten wird. Gleichzeitig wird ein minimaler Volumenstrom, der für die erforderliche Luftwechsel zahl gerade noch ausreichend ist, nicht unterschritten.
Wenn bei minimalem Volumenstrom der maximal zulässige Differenzdruck am Abluftfilter (10) überschritten wird, ertönt ein Alarmsignal, bei dessen Ertönen das Filter gegen ein neues ausgetauscht werden muß oder aber auf eine redundante Filterbank umgeschaltet wird. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß immer nur der zur Aufrechterhaltung der geforderten Raumluftbedingungen erforderliche Volumenstrom gefahren wird und die teuren Absolutfilter nicht stärker als unbedingt erforderlich beaufschlagt werden, was zu einer wesentlichen Betriebskostenersparnis und zur Minimierung der anfallen Seundärastemenge führt.

Claims

Patentansprüche: Verfahren zur Regelung der Be- und Entlüftung von Räumen und Gebäuden, in denen mit radioaktiven und/oder toxischen Stoffen gearbeitet wird Verfahren zur Regelung der Be- und Entlüftung von Räumen und Gebäuden, in denen mit radioaktiven und/oder toxischen Stoffen, insbesondere mit offenen radioaktiven und/oder toxischen Stoffen gearbeitet wird, durch Zuführung von Zuluft und Abführung von Abluft unter Zwischenschaltung von einem oder mehreren Filtern, dadurch gekennzeichnet, daß die Istwerte der Raumtemperatur, der Radioaktivität und/oder Schadstoffkonzentration und des Differenzdrucks in bezug auf den Abluftvolumenstrom am Filter mit Sonden gemessen, mit Sollwerten verglichen und bei Abweichungen von den Sollwerten durch Betätigung von Regelelementen der Zu- und/oder Abluftstrom entsprechend eingestellt wird.
2. Verfahren zur Regelung der Be- und Entlüftung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Vergleich der Ist- und Sollwerte und die Betätigung der Regelelemente ein Rechner eingesetzt wird.
3. Verfahren zur Regelung der Be- und Entlüftung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Regel elemente Ventilatoren und Regelklappen verwendet werden.