DE3618186A1 - Wasserverteilersystem fuer eine mobile oder stationaere dekontaminationsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Wasserverteilersystem für eine mobile oder stationäre Dekontaminationsanlage, wobei das dekontaminierte Wasser einem Verbraucher zuführbar ist.

Das beim Dekontaminieren von Personen oder Gegenständen anfallende Wasser, insbesondere innerhalb von Duscheinrichtungen muß wieder gereinigt werden, wobei mit dem zur Verfügung stehenden Wasser und der Energie äußerst sparsam umgegangen werden muß. Es ist hierbei bekannt, daß BC-Kampfstoffe bei Temperaturen zwischen etwa 100° und 150° C ihre Wirksamkeit verlieren. Ein solches System muß vielseitig einsetzbar sein, d. h. es muß sowohl als mobile als auch stationäre Anlage konzipiert sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Wasserverteilersystem derart auszubilden, daß unter optimaler Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Wassers und der Energie eine Dekontamination vorgenommen werden kann und hierbei auf eine gedrängte Bauweise geachtet wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das zu dekontaminierende Wasser zwischen einer Entnahmepumpe und einem Druckhalteventil auf einem konstanten Überdruck gehalten wird, daß das Wasser einem Durchlauferhitzer mit nachgeschaltetem Verweilbehälter zuführbar ist und daß danach ein Luft-Wasser- Kühlaggregat oder eine Verdunster-Kühlanlage angeordnet ist.

Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß zwischen Durchlauferhitzer und Entnahmepumpe ein Wärmetauscher geschaltet ist, dessen Primärkreis vor dem Durchlauferhitzer und dessen Sekundärkreis nach diesem liegt.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Entnahmepumpe einem geteilten Sammelbehälter nachgeschaltet ist, der einen Entspannungs- und Entgasungsbehälter und einen Vorratsbehälter aufweist, wobei der erstere Behälter an eine Saugpumpe für das kontaminierte Wasser angeschlossen ist.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß das Druckhalteventil einen Druckhaltebereich, einen Überdruckbereich und einen Drosselbereich aufweist, wobei der Überdruckbereich an den Vorratsbehälter und der Drosselbereich an den Verbraucher angeschlossen ist.

Es ist weiterhin vorteilhaft, daß der Wasserstand im Behälter über ein schwimmergesteuertes Ventil und ein Hebelgestänge mit einem Schließventil im Vorratsbehälter regelbar ist, wobei das Gestänge einen Drosselhahn in der Verbraucherleitung betätigt.

Schließlich wird vorgeschlagen, daß vor dem Druckhalteventil ein Kohleaktivfilter mit einem Ansetzbehälter angeordnet ist.

Die Erfindung bringt den Vorteil, daß für das Dekontaminieren von Wasser eine vielseitig verwendbare Anlage zur Verfügung steht, d. h. eine Anlage, die sowohl mobil als auch stationär verwendet werden kann. Dazu läßt sich die Anlage auch an verschiedene Betriebszustände, d. h. Lufttemperaturen unter 0° C, bis 30° C und bis 50° C einstellen. Das zur Verfügung stehende Wasser wird sparsamst ausgenutzt, d. h. immer wieder verwendet, wobei auch die gebrauchte Energie optimal ausgenutzt wird.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen,

Fig. 1 eine Ausführungsform einer derartigen Anlage in Form eines Schaltbildes und

Fig. 2 das bei der Anlage verwendete Druckhalteventil im Schnitt.

Eine besondere Saugpumpe 11, die geeignet ist sowohl Wasser als auch Wasser-Luftgemische anzusaugen, saugt kontaminiertes Wasser über einen Saugkorb 23 mit einem Grobfilter aus einer Duschwanne 24 und fördert dieses durch ein Feinfilter 23 un einen Dreiwegehahn 26 zu einem Entspannungs- und Entgasungsbehälter 9. Hierbei sollten der Zu- und Ablauf möglichst weit voneinander entfernt sein, damit zwischen diesen beiden Anschlüssen eine gründliche Entgasung des Wassers erfolgen kann. Am Austritt des Behälters 9 befindet sich ein Absperrhahn 27. Eine nachgeschaltete Entnahmepumpe 1 hat die Aufgabe, schaumfreies und entgastes Wasser in den Dekontaminationsbereich zu pumpen, der mit Hilfe eines Druckhalteventiles 2 unabhängig von der Durchflußmenge und der Temperatur ständig unter einem bestimmten Mindestdruck, beispielsweise 5 bar gehalten wird.

Mit Hilfe einer besonderen Schwimmerregelung in Verbindung mit einer überdimensionalen Saugpumpe wird erreicht, daß sich im Betrieb möglichst wenig Wasser in der Duschwanne 24 befindet. Dies geschieht dadurch, daß sich im Behälter 9, d. h. im Kontaminationsbereich ein Schwimmer 28 befindet, mit dem ein Hebelgestänge 17 verbunden ist. Am unteren Ende des mit dem Schwimmer 28 verbundenen Teiles des Hebelgestänges 17 befindet sich ein Ventil 16, das bei einem sinkenden Wasserstand ganz oder teilweise schließt. Benachbart zu dem Behälter 9 befindet sich ein Vorratsbehälter 10, der dekontaminiertes Wasser enthält und der über ein Schließventil 18 ebenfalls an diese Saugseite der Pumpe 1 anschließbar ist. Beim Schließen des Ventils 16 wird das Ventil 18 geöffnet und die Pumpe 1 saugt Wasser aus dem Vorratsbehälter 10 an. Ein Rückschlagventil 29 verhindert, daß kontaminiertes Wasser in den Vorratstank 10 zurückfließt. Das Schwimmergestänge 17 ist in der Mitte eines Drosselhahnes 30 gelagert, so daß je nach Wasserstand und dem damit verbundenen Drehwinkel der Durchflußwiderstand des Hahnes so verändert wird, daß dem Vorratstank 10 nicht mehr Wasser als nötig entnommen und ein Überlauf des Behälters 9 über den Überlauf 31 vermieden wird.

Das Überlaufrohr 48 hat die Aufgabe, die entgaste Luft entweichen zu lassen, bzw. den Tank bei Überfüllung gegen Druck zu schützen. Sollte im Vorratsbehälter 10 eine Überfüllung entstehen, dann ist eine Überlaufmöglichkeit 31 in den Behälter 9 gegeben.

Das von der Pumpe 1 geförderte Wasser wird in einer Heißphase dekontaminiert, wobei das Wasser unter Druck auf etwa 140° C erhitzt wird. Dazu gelangt das Wasser über den Primärkreis 7 eines Wärmetauschers 6 in einen Durchlauferhitzer 3, wo es auf die gewünschte Temperatur erhitzt wird. Um die gebrauchte Temperatur für eine bestimmte Zeit aufrecht zu erhalten, gelangt das Wasser anschließend in einen Verweilbehälter 4, von wo es über den Sekundärkreis 8 des Wärmetauscher 6 in diesen zurückgeführt wird. Hierbei wird ein großer Teil der Wärme auf das Wasser des Primärkreises 7 übertragen, wobei das Wasser ohnehin nach der Dekontamination in der Heißwasserphase rückgekühlt werden muß.

Dazu gelangt das Wasser in ein Kühlaggregat 5, das für die einzelnen Betriebsbereiche entsprechend ausgelegt und betrieben wird. Es sind hierbei drei Bereiche vorgesehen und zwar
1. Lufttemperaturen unter 0° C,
2. Lufttemperaturen bis 30° C und
3. Lufttemperaturen bis 50° C.

Für den ersten und zweiten Bereich läßt sich das Luft-Wasser-Kühlaggregat 5 gleichzeitig als Zeltheizung benutzen. In der Wasserzuschaltung sind für diese Temperaturbereiche auch noch Umschaltungen vorzunehmen.

Für den ersten Bereich ist es sinnvoll, den Wärmetauscher 6 dahingehend auszuschalten, daß der Hahn 32 so verstellt wird, daß der Sekundärkreis 8 des Wärmetauschers 6 überbrückt ist, so daß das Wasser direkt über den Primärkreis 7 und den Erhitzer 3 zum Aggregat 5 geleitet wird.

Für den zweiten Bereich wird der Wärmetauscher 6 zugeschaltet und für den dritten Bereich muß zum Erreichen von Duschtemperaturen von etwa 38° C als Kühlaggregat eine nach dem Verdunsterprinzip arbeitende Kühlanlage bzw. eine Wärmepumpe vorgesehen bzw. zugeschaltet werden. An das Kühlgerät 5 ist ein Kohleaktivfilter 21 angeschlossen, um eine Restdekontamination durchzuführen. Zu diesem Filter 21 gehört ein Ansetzbehälter 22, wobei zum Befüllen des Behälters 22 ein Absperrhahn 33 geöffnet wird und bei eingeschalteter Pumpe 1 so lange Wasser eingelassen wird, bis das Befüll-Maximum erreicht ist. Die beigemischte und mit einem Rührwerk verteilte Aktivkohle wird durch Zuschaltung einer Pumpe 34 über das Rückschlagventil 35 in den Filter 21 gepumpt. Ein weiteres Rückschlagventil 36 verhindert den Rückfluß zur Pumpe 1.

Das nachgeschaltete Druckhalteventil 2 verhindert den Wasserfluß in Richtung Wassertank 10 bzw. Mischbatterie 43, so daß ein Kreislauf mit der erforderlichen Umwälzmenge zwischen Kohleaktivfilter 21 und Ansetzbehälter 22 zustande kommt. Nach dem Schließen des Absperrhahnes 33 kann der Betrieb aufgenommen werden. Die während des Betriebes erforderliche Zudosierung von Aktivkohle wird durch kurzzeitiges Zuschalten der Pumpe 34 mit Hilfe einer stufenlos verstellbaren Zeitschalteinrichtung vorgenommen.

Schließlich ist dem Kohleaktivfilter 21 das Druckhalteventil 2 nachgeordnet.

Dieses Ventil 2 ist in Fig. 2 besonders dargestellt. Es hat die Aufgabe, den Druck im Dekontaminationsbereich zur Pumpe 1 hin auf einem bestimmten Niveau, zum Beispiel 5 bar zu halten. Es hat weiterhin die Aufgabe, die Gesamtanlage gegen Überdruck abzusichern, wobei sichergestellt wird, daß im Hochtemperaturbereich des Wasserkreislaufes nie der Verdampfungspunkt erreicht wird und dabei im erwähnten Bereich ein gewisser Mindesdruck herrscht, andererseits die Anlage auch nicht überlastet wird.

Das Ventil 2 besitzt einen Druckhaltebereich 12, einen Überdruckbereich 13 und einen Drosselbereich 14. Bedingt durch die Flächengleichheit der Flächen a und b und die Leckleitung 37 ist sichergestellt, daß der Raum 38 drucklos ist. Dadurch kann sich im Anschlußbereich 39 nur ein aus der Federkraft 39 und den Flächen a und b ergebender Druck einstellen, vorausgesetzt, daß der Druck des Überdruckbereichs 13 höher eingestellt ist als der Staudruck des Druckhaltebereichs 12. Der Druck in der Leitung 39 hat eine direkte Auswirkung auf die Verdampfungstemperatur im Dekontaminationsbereich.

Da die Abflußmengen in der Leitung 42 stark von den Temperaturverhältnissen bzw. Mischverhältnissen abhängen, der Leitungswiderstand jedoch eine Funktion der Durchflußmenge ist, stellen sich im Raum 41 unterschiedliche Druckverhältnisse ein, die jedoch auf das Staudruckverhalten in der Leitung 39 keinen Einfluß haben. Dies trifft zu, sofern der Einstelldruck des Ventiles 12 nicht überschritten wird. Da der Druck im Ventil 13 nur geringfügig höher eingestellt ist, als der des Ventils 12, kann in der Leitung 39 nur ein maximaler Druck entsprechend der Einstellung des Ventiles 13 entstehen. Diese Situation tritt ein, wenn der Thermostatmischer eine stark reduzierte Wassermenge aufnimmt, bzw. wenn über das Drosselventil 14 der Wasserstrom teilweise bzw. ganz zum Zwecke der Tankbefüllung über die Leitung 46 mit dekontaminiertem Wasser reduziert wird.

Von dem Druckhalteventil 2 führt ausgehend von dem Drosselteil 14 eine Leitung 42 zu einer Mischbatterie 43, einer Netzmitteldosierung 44, über den Drosselhahn 30 zu einer Chlordosierung 45 und schließlich zu dem Verbraucher, einer Duscheinrichtung 15. Weiterhin führt eine Leitung 46 von dem Überdruckventil 13 zu dem Vorratsbehälter 10, so daß kein Wasser verlorengeht. An die Mischbatterie 43 kann auch noch eine Schaummitteldosierung 47 angeschlossen sein.

Wird aus irgendwelchen Gründen die Temperatur im Vorratsbehälter zu hoch, dann besteht die Möglichkeit, nach Einstellung des Duschbetriebes die Temperatur zu reduzieren. Dazu wird der Durchlauferhitzer 3 abgeschaltet und der Absperrhahn 27 geschlossen. Das Ventil 18 wird in geöffnetem Zustand blockiert, so daß nur dekontaminiertes Wasser in den Umlauf gelangen kann. Die Drossel 14 am Druckhalteventil 2 wird geschlossen, so daß über das Überdruckventil 13 das gesamte Wasser in den Vorratsbehälter 10 gepumpt wird. Dazu wird die Pumpe 1 eingeschaltet und das Wasser wird über den Kühler 5 gekühlt.

Ist ein Wiederaufbereiten des Wassers nicht erforderlich, dann kann über den Saugkorb 23 von beliebiger Stelle Wasser in den Kreislauf zum Dekontaminieren gebracht werden. Beim Duschbetrieb wird das Wasser dann abgeleitet.

Weiterhin besteht die Möglichkeit eine solche Anlage an ein Leitungssystem, z. B. in Schulen, Turnhallen, Schwimmbädern und dergleichen anzuschließen. Weiterhin ist die Pumpe 11 so angeordnet, daß sie als Spezialpumpe auch autark einsetzbar ist.

Soll das Verteilersystem zur Trinkwasserversorgung verwendet werden, dann fördert die Pumpe 1 das kontaminierte Wasser direkt von der Entnahmestelle in den Kreislauf. Das dekontaminierte Wasser wird dann direkt der Leitung 42 entnommen und bei Bedarf über eine Chlorierung 45 dem Verbraucher zugeleitet. Die Leitung 46 geht hierbei ins Freie.

Claims (7)

1) Wasserverteilersystem für eine mobile oder stationäre Dekontaminationsanlage, wobei das dekontaminierte Wasser einem Verbraucher zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zu dekontaminierende Wasser zwischen einer Entnahmepumpe (1) und einem Druckhalteventil (2) auf einem konstanten Überdruck gehalten wird, daß das Wasser einem Durchlauferhitzer (3) mit nachgeschaltetem Verweilbehälter (4) zuführbar ist und daß danach ein Luft-Wasser-Kühlaggregat oder eine Verdunster-Kühlanlage (5) angeordnet ist.

2) Wasserverteilersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Durchlauferhitzer (3) und Entnahmepumpe (1) ein Wärmetauscher (6) geschaltet ist, dessen Primärkreis (7) vor dem Durchlauferhitzer (3) und dessen Sekundärkreis (8) nach diesem liegt.

3) Wasserverteilersystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmepumpe (1) einem geteilten Sammelbehälter (9, 10) nachgeschaltet ist, der einen Entspannungs- und Entgasungsbehälter (9) und einen Vorratsbehälter (10) aufweist, wobei der erstere Behälter (9) an eine Saugpumpe (11) für das kontaminierte Wasser angeschlossen ist.

4) Wasserverteilersystem nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckhalteventil (2) einen Druckhaltebereich (12), einen Überdruckbereich (13) und einen Drosselbereich (14) aufweist, wobei der Überdruckbereich (13) an den Vorratsbehälter (10) und der Drosselbereich (14) an den Verbraucher (15) angeschlossen ist.

5) Wasserverteilersystem nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstand im Behälter (9) über ein schwimmergesteuertes Ventil (16) und ein Hebelgestänge (17) mit einem Schließventil (18) im Vorratsbehälter (10) regelbar ist, wobei das Gestänge (17) einen Drosselhahn (30) in der Verbraucherleitung (20) betätigt.

6) Wasserverteilersystem nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Druckhalteventil (2) ein Kohleaktivfilter (21) mit einem Ansetzbehälter (22) angeordnet ist.

7) Wasserverteilersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das System für die Trinkwasseraufbereitung vorgesehen ist.