DE4118432A1 - Filteranordnung und verfahren zum austauschen von filterelementen in einer filteranordnung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filteranordnung und ein Verfahren zum Austauschen von Filterelementen in einer Filteranordnung, wobei die Filteranord­ nung in ihrem Betriebszustand in dem zu filternden Fluid angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere anwendbar auf dem Gebiet der Erzeugung von Nuklearenergie, wobei das zu filternde Fluid und auch die Filteranordnung radioaktiver Strahlung ausgesetzt sind.

Ein bekanntes Unterwasser-Filtersystem ist in der EP-A 02 47 325 offenbart. Die bekannte Filteranordnung weist eine Flanschplatte und eine Druckplatte mit einer Vielzahl dazwischen angeordneter Filterelemente auf. Die gesamte Filteranordnung wird ausgetauscht, wenn die Filterelemente kontaminiert bzw. verunreinigt worden sind. Ein Nachteil des bekannten Aufbaus, wenn es beispielsweise auf dem Gebiet der Nukleartechnik eingesetzt wird, ist, daß nicht nur die radioaktiv kontaminierten Filterelemente, sondern auch der gesamte Filterträger bzw. -stützrahmen nach Gebrauch entsorgt wird. Eine derartige Entsorgung nuklearen Abfalls auf eine sichere und ökologisch akzeptierbare Weise ist sehr teuer.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Filteranordnung zu schaffen, bei der die Materialmenge, die nach Gebrauch zur entsorgen ist, auf ein Minimum reduziert wird. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Austauschen kontaminierter Filterelemente in einer derartigen Filteranordnung auf eine sichere und wirkungsvolle Art zu schaffen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Filteranordnung mit mindestens einem zwischen einer ersten und einer zweiten Halteplatte angeordneten Filterelement geschaffen, wie es in den Ansprüchen definiert ist. Die Filteranordnung weist eine Filterretentionseinrichtung bzw. Filtersicherungseinrichtung auf, die an einer mitt­ leren Position zwischen der ersten und der zweiten Halteplatte angeordnet ist. Die Dimensionen der Retentionseinrichtung der Filteranordnung sind vorzugsweise größer als die Querschnittsabmessung eines vorgegebenen Filterelements. Die Retentionseinrichtung weist vorzugsweise eine Platte mit Öffnungen darin auf, wobei die inneren Abmessungen der Öffnungen größer sind, und zwar vorzugsweise etwas größer als die Querschnittsabmessungen des Filterelements.

Die Retentionseinrichtung schafft eine Halterung für die Filterelemente, wenn die Filteranordnung zum Austauschen verbrauchter oder kontaminierter Elemente nach einer vorbestimmten Betriebszeit demontiert wird. Beim Entfernen der oberen ersten Halteplatte, die mit den Filterelementen verbunden ist, hält die Retentions­ einrichtung die Filterelemente im wesentlichen in ihrer ursprünglichen bzw. Be­ triebsposition. Das Entfernen eines Filterelements und nachfolgende Einfügen eines neuen Filterelements in die Anordnung wird dadurch wesentlich vereinfacht. Die Retentionseinrichtungen sind vorzugsweise an einer mittleren Position zwischen der ersten und der zweiten Halteplatte angeordnet, wobei die Position der ersten Halteplatte näher ist als der zweiten Halteplatte. Die Filterelemente können dann in dem Ruhezustand besser in ihrer normalen Position gehalten werden, wenn die erste Halteplatte zum Austausch von Filterelementen entfernt ist.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Filteranordnung ist das zweite Ende des Filterelements mit der zweiten Halteplatte durch ein gleitendes Verbindungs­ stück verbunden. Das Verbindungsstück ist angeordnet, um in einer axialen Rich­ tung von dem zweiten Ende zu dem ersten Ende des Filters gleitbar zu sein. Das gleitbare Verbindungsstück ist vorzugsweise durch eine Schraubenfeder gegen das zweite Ende des Filters vorgespannt. Diese Anordnung läßt zu, daß die Filter­ elemente leicht in die Filteranordnung eingefügt oder von dieser entfernt werden können. Darüber hinaus können geringfügige Abweichungen bei der Länge der Filterelemente durch die Befestigung mit einer vorgespannten Feder kompensiert werden.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das erste Einlaßende des Filterelements mittels einer formschlüssigen Verbindung oder einer Bajonett-Verbindung mit einer Öffnung in der ersten Halteplatte verbunden. Dies wiederum läßt ein leichtes Zusammenbauen und Demontieren der Filteranordnung zu. Die Halteplatten werden vorzugsweise durch eine zentral positionierte Einrichtung zum Einhalten eines variablen Abstands voneinander in Abstand gehalten. Die Ausrichtung der Platten zueinander wird durch mindestens eine Ausrichtungseinrichtung beibehalten. Die Halteplatten, die Einrichtung zum Einhalten eines variablen Abstands und die Ausrichtungseinrichtung bilden zusammen einen Stützrahmen für die Elemente, die sowohl stabil aufgebaut sind, als auch wenig Zeit beim Zusammenbau erfordern.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die oben beschriebene Filteranordnung zum Filtern eines Fluids geeignet, das radioaktives Material enthält. Die Filterelemente des Systems, die das radioaktive Material aufgefangen haben, können schnell ausgetauscht werden, ohne daß der Filterstützrahmen ausgetauscht werden muß. Müßte man den gesamten kontaminierten Stützrahmen entsorgen, würden die Kosten für ein Betreiben der Filteranordnung in nuklearer Umgebung merklich erhöht.

Durch die vorliegende Erfindung, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, ist auch ein Verfahren zum Austauschen von Filterelementen in einer Filteranordnung geschaffen, wobei die Anordnung in ihrem Betriebszustand in dem zu filternden Fluid angeordnet ist. Gemäß dem Verfahren wird zuerst eine Filteranordnung mit einer ersten und einer zweiten Halteplatte für die Filterelemente, einer Abstands­ halteeinrichtung und einer Filterretentionseinrichtung von dem Filtrationssystem als solchem gelöst. Die Filteranordnung wird dann aus dem zu filternden Fluid ent­ fernt. Außerhalb des Fluids wird die Abstandshalteeinrichtung gelöst, wodurch die erste Halteplatte gelöst wird. Diese Halteplatte wird dann von ihren formschlüssi­ gen Verbindungen mit den Filterelementen entfernt. Die Filterelemente behalten danach im wesentlichen ihre Position durch das im Eingriffstehen mit der Filterre­ tentionseinrichtung bei. Die offen daliegenden Filterelemente werden dann erfaßt und aus der Retentionseinrichtung und aus den formschlüssigen Verbindungen mit der zweiten Halteplatte herausgenommen.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens werden Filterelemente beim Austauschen oder neue Filterelemente durch eine Greifeinrichtung erfaßt und durch die Retentionseinrichtung und in einen formschlüssigen Kontakt mit der zweiten Halteplatte eingefügt. Die erste Halteplatte wird dann wieder montiert, und zwar durch ein Einsetzen mit den ausgetauschten Filterelementen. Die erste Halteplatte wird dann durch Sichern der Abstandshalteeinrichtung befestigt. Die Filteranordnung ist mit den darin fixierten eingetauschten Filterelementen wieder betriebsbereit. Der wieder zusammengebaute Filterstützrahmen wird dann in das zu filternde Fluid getaucht und wieder mit dem Filtrationssystem verbunden.

Ein besonderer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß nur die Abstandshalte­ einrichtung gelöst werden muß, wonach alle anderen Teile des Filterstützrahmens oder der Anordnung einfach entfernt werden können, ohne irgendwelche nicht positiven bzw. kraftschlüssigen Verbindungen lösen zu müssen. Ein Lösen der Abstandshalteeinrichtung löst gleichzeitig die erste Halteplatte, die in Folge leicht von ihren formschlüssigen Verbindungen mit den Filterelementen zurückgezogen werden kann. Auch die Filterelemente benötigen kein weiteres Lösen von Ver­ bindungen, da ihre unteren zweiten Enden auch mittels einer formschlüssigen Ver­ bindung befestigt sind.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen des Verfahrens enthält das zu filternde Fluid radioaktives Material und die auszutauschenden Filterelemente sind durch ein derartiges Material kontaminiert. Die kontaminierten Filterelemente werden vorzugs­ weise durch eine Greifeinrichtung entfernt. Die Greifeinrichtung läßt eine sichere Handhabung der kontaminierten Filterelemente zu, ohne daß ein körperlicher Kontakt mit den radioaktiv kontaminierten Komponenten nötig ist.

Weitere Ausführungsbeispiele und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Erläuterung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung offensicht­ lich werden.

Fig. 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Filteranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt bei der Linie A-A des in Fig. 1 gezeigten Aus­ führungsbeispiels.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist eine Vielzahl von Filterelementen 4 zwischen einer ersten Halteplatte 3 und einer zweiten Halteplatte 5 angeordnet. Ein erstes Einlaßende 4a des Filterelements ist mit der ersten Halteplatte 3 verbunden. Die Verbindung 7 ist vorzugsweise eine Verbindung vom Typ einer formschlüssige Verbindung. Ein zweites Ende 4b der Filterelemente ist mit der zweiten Halteplatte 5 verbunden. Die Verbindung ist vorzugsweise auch eine formschlüssigen Verbindung mittels dem Verbindungselement 8 der Fig. 1, das weiter unten erläutert wird.

Die Verbindungen des Filterelements mit der ersten und der zweiten Halteplatte 3 und 5 sind jeweils mittels Abdichtungseinrichtungen 22, 24 abgedichtet. Die Ab­ dichtungseinrichtungen sind vorzugsweise auf eine nur durch äußere Krafteinwirkung lösbare Art an den Filterelementen fixiert. Geeignete Abdichtungseinrichtungen enthalten O-Ringe aus natürlichem oder synthetischem Gummimaterial oder EPDM. O-Ringe aus Gummi werden bevorzugt.

Die Filteranordnung der vorliegenden Erfindung weist weiterhin eine Filterreten­ tionseinrichtung 9 auf, die an einer mittleren Position Y zwischen der ersten und der zweiten Halteplatte 3, 5 angeordnet ist. Die Retentionseinrichtung 9 dient dazu, die Filterelemente in einer Position zu halten, die ihrer in Fig. 1 gezeigten mon­ tierten Position sehr nahe kommt, wenn die Anordnung zusammengebaut und auseinander genommen wird. In der Betriebsposition, d. h. wenn die Filterelemente an ihren ersten und zweiten Enden 4a, 4b fixiert sind, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, berührt die Retentionseinrichtung die Filterelemente nicht. Die Haltedimension der Retentionseinrichtung ist größer als eine Querschnittsdimension der Filterelemente.

Wie in Fig. 2 zu sehen ist, weist die Filterretentionseinrichtung bei diesem Aus­ führungsbeispiel eine Platte 9 mit Öffnungen 18 auf, durch die die Filterelemente 4 hindurchgehen. Die Haltedimension ist so groß wie ein innerer Durchmesser der Öffnung 18, wobei die Haltedimension wieder größer ist als die Querschnittsdimen­ sion des Filterelements. Bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 sind die Filterelemente als Hohlzylinder ausgebildet, so daß die Querschnitts­ dimension der Filterelemente kreisförmig und die Querschnittsdimension ein Durch­ messer ist. Wenn andere Formen von Filterelementen mit anderen Querschnitts­ formen verwendet werden, kann die Retentionseinrichtung auf geeignete Weise angepaßt sein.

Die verglichen mit den Dimensionen der Filterelemente 4 größeren Dimensionen der Retentionseinrichtung 9 haben zwei Ziele. Einerseits muß das Filterelement zum Austausch der Filter durch die Öffnung 18 in der Platte 9 hindurchgehen können. Andererseits läßt die geringe Toleranz zwischen den Dimensionen der Öffnung und den Dimensionen des Filters zu, daß das Filterelement in seiner ungefähren Betriebsposition gehalten wird, beispielsweise wenn die in Fig. 1 gezeigte erste Halteplatte 3 zum Austauschen von Filterelementen entfernt ist.

Die Toleranz zwischen der Dimension der Retentionsplattenöffnungen 18 und dem kreisförmigen Querschnitt der Filterelemente sollte groß genug sein, daß die Elemente durch die Öffnungen hindurchgehen können, ohne Schaden an den äußeren Oberflächen 12 der Filterelemente zu nehmen. Die Toleranz beträgt vorzugsweise mindestens 1 mm an allen Stellen, so daß kein Kontakt mit der äußeren Oberfläche 12 des Filterelements erfolgt, wenn es in seiner Betriebsposi­ tion montiert ist.

Die Filterretentionseinrichtungen 9 sind an einer mittleren Position Y angeordnet, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Die Entfernung Y von der ersten Halteplatte 3 ist vorzugsweise kleiner als etwa die Hälfte der Entfernung X zwischen der ersten und der zweiten Halteplatte. Bei dem senkrecht stehenden Ausführungsbeispiel der in Fig. 1 gezeigten Filteranordnung wird ein Positionieren der Zwischenplatte 9 näher an der ersten Halteplatte 3 effektiv die aufrechte Position der Filterelemente erhalten, wenn einmal die obere erste Halteplatte 3 entfernt ist.

Wie oben erwähnt ist, sind die Verbindungen der ersten und zweiten Enden 4a, 4b des Filterelements mit jeweils der ersten und der zweiten Halteplatte 3, 5 vorzugsweise vom formschlüssigen oder positiven Typ. Dies läßt ein leichtes Lösen der Filterelemente beim Zusammenbauen und Auseinandernehmen der Vorrichtung zu.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das zweite Ende 4b des Filterelements mit der Halteplatte 5 mittels einem gleitbaren Verbindungsstück 8 verbunden, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Das Verbindungsstück 8 ist gleitbar in einer Öffnung 10 der zweiten Halteplatte 5 angeordnet. Das Verbindungsstück ist in einer axialen Richtung gleitbar, die sich durch das Filterelement von seinem zweiten Ende 4b zu seinem ersten Einlaßende 4a erstreckt. An einem äußeren Ende des Verbin­ dungsstücks 8 sind Sicherungseinrichtungen 25 vorgesehen, die als ein Stopper und eine Halterung für das Verbindungsstück in der Öffnung 10 wirken, wenn beispiels­ weise kein Filterelement an einer jeweiligen Position montiert ist. Das gleitbare Verbindungsstück 8 ist gegen das zweite Ende 4b des Filterelements 4 durch eine elastische Federeinrichtung, vorzugsweise eine Schraubenfeder 11, vorgespannt.

Diese Anordnung läßt nicht nur ein leichtes Zusammenbauen und Auseinanderneh­ men zu, sondern es können auch mögliche Unterschiede bei den Längen der Filter durch das gleitbare Verbindungsstück 8 kompensiert werden. Darüber hinaus ist die formschlüssige Verbindung zwischen dem zweiten Ende 4b des Filterelements 4 und dem Verbindungsstück 8 derart vorgesehen, daß der innere Raum 13 des Filter­ elements abgedichtet ist. Mit dieser Anordnung kann das zu filternde Fluid, das in den inneren Raum 13 eintritt, diesen inneren Raum nur so verlassen, daß es durch das Filtermaterial des Filterelements 4 hindurchgeht. Die Federkonstante der Schraubenfeder ist so dimensioniert, daß mit den Abdichteinrichtungen 23, 24 eine fluiddichte Abdichtung unter dem vorbestimmten Druckabfall über dem Filtermate­ rial des Filterelements geschaffen wird.

Das Filterelement weist vorzugsweise einen Stützrahmen bzw. eine Stützstruktur aus Stahl oder vorzugsweise Plastik auf, der bzw. die das Filtermaterial hält. Für die Anwendung in einer nuklearen Umgebung kann das Filtermaterial aus Glasfaserma­ terial oder Stahlflies bzw. -wolle sein. Glasfaser ist besonders bevorzugt. Das Filtermaterial ist vorzugsweise behandelt um vom positiven Zeta-Potentialtyp zu sein.

Eine Fluidzuführung zu den Filterelementen ist durch Öffnungen 6 in der ersten Halteplatte 3 vorgesehen. Die formschlüssige Verbindung 7 zu der Öffnung 6 läßt ein Fluiddurchgang in das erste Einlaßende 4a des Filterelements zu. Bei dem vor­ liegenden Ausführungsbeispiel umfaßt die Anordnung weiterhin eine Einlaßkammer 2, die mit den Einlaßöffnungen 6 in der ersten Halteplatte 3 in Verbindung steht. Die Einlaßkammer ist durch eine Abdeckung 1 abgeschlossen, die eine Fluideinlaß­ öffnung 19 aufweist. Die Abdeckung 1 ist durch Befestigungseinrichtungen entfern­ bar mit der Halteplatte 3 verbunden. Die Befestigungseinrichtungen (nicht gezeigt) sind vorzugsweise Klammern, die ein einfaches und schnelles Lösen der Abdeckung 1 zulassen. Die Anordnung ist beim Gebrauch mit einem Filtrationssystem (nicht gezeigt) verbunden, das mindestens eine Pumpeinrichtung und eine Durchführ­ einrichtung zum Zuführen des zu filternden Fluids zu der Filteranordnung aufweist.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind auch Einrichtungen 17 für einen variablen Abstand vorgesehen, um die erste und die zweite Halteplatte 3, 5 in einem bestimmten Abstand X zu halten. Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 kann der Versatz X durch ein Vorrücken der Befestigungseinrichtungen 21, 22 eingestellt werden. Die Einstellung wird vorzugsweise durch Vorrücken der Mutter 21 und Fixieren der eingestellten Position durch die Kontaktmutter 22 durchgeführt.

Die Abstandshalteeinrichtung 17 erstreckt sich über den Abstand X und verbindet mit der zweiten Halteplatte 5. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist diese Verbindung eine dauerhafte Verbindung, es könnte jedoch irgendeine all­ gemein bekannte lösbare Verbindung vorgesehen sein.

Die Anordnung ist auch mit mindestens einer Ausrichteinrichtung 15 versehen, wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Ausrichteinrichtungen an der zweiten Halteplatte 5 fixiert und über eine kraft­ schlüssige Verbindung mit der oberen ersten Halteplatte 3 verbunden. Die Aus­ richteinrichtung dient dem erwünschten Positionieren der Halteplatten zueinander und schafft auch einen stabilen Rahmen zum Stützen bzw. Halten der Filterele­ mente.

Ein besonders vorteilhaftes Merkmal der beanspruchten Filteranordnung besteht darin, daß beim Auseinandernehmen der Vorrichtung nur die einzelne Sicherung 21, 22 gelöst werden muß. Nach einem Lösen der Muttern 21, 22 ist die erste Halteplatte 3 frei und kann schnell angehoben werden, z. B. durch die Greifein­ richtung 20.

Die vorliegende Filteranordnung ist insbesondere bei einem Filtrationssystem anwendbar, wo das zu filternde Fluid radioaktives Material enthält. Beispielsweise enthält das Kühlwasser in dem ersten oder dem zweiten Kühlzyklus von Nuklearre­ aktoren korpuskularen Stoff, der radioaktiv geworden ist und aus dem Kühlzyklus entfernt werden muß. Darüber hinaus können auch Bauteile der Stützanordnung leicht radioaktiv werden. Bei dem Aufbau der Filteranordnung gemäß der vor­ liegenden Erfindung können die Filterelemente schnell einzeln ausgetauscht werden. Die übrigen Bauteile in dem Filtrationssystem können wieder benutzt werden, wodurch zusätzliche Entsorgungskosten kontaminierter Materialien vermieden werden.

Durch die vorliegende Erfindung ist auch ein Verfahren zum Austauschen von Filterelementen in einer Filteranordnung geschaffen. Eine Filteranordnung des oben beschriebenen Typs wird normalerweise in einem Filtrationssystem eingebaut sein, das zusätzlich mindestens eine Pumpeinrichtung und eine Durchführeinrichtung zum Zuführen des zu filternden Fluids zu der Filteranordnung aufweist. Eine Fluidver­ sorgung wird im allgemeinen bei der Einlaßöffnung 19 der Abdeckung 1 ankom­ men, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Derartige Filtrationssysteme, wie sie hier betrach­ tet werden, befinden sich vollständig in dem zu filternden Fluidmedium. Beim Austauschen von Filterelementen wird die Filteranordnung von dem Filtrations­ system gelöst, indem die Sicherungseinrichtung 27 von der Abdeckung 1 gelöst wird. Wie es oben erwähnt ist, ist das Filtern von Kühlwasser in dem primären Zyklus einer Nuklearanlage eine wichtige Anwendung.

Das vorliegende Verfahren ist auf einen Austausch von Filterelementen in einer Filteranordnung gerichtet, die eine erste und eine zweite Halteplatte aufweist, eine Vielzahl von Filterelementen, eine Abstandshalteeinrichtung und eine Filterre­ tentionseinrichtung, die zwischen den Halteplatten angeordnet ist, wie es oben in Verbindung mit Fig. 1 erörtert ist.

Gemäß dem Verfahren wird eine derartige Filteranordnung zuerst von dem Filter­ system gelöst, während das gesamte System in dem zu filternden Fluid angeordnet ist. Die Filteranordnung wird dann aus dem Fluid entfernt. Außerhalb des Fluids werden die Abstandshalteeinrichtungen durch Lösen einer einzigen Verbindung zwischen den Abstandshalteeinrichtungen 17 und der ersten Halteplatte 3 gelöst. Die erste Halteplatte 3 wird dann aus formschlüssigen Verbindungen 7 von der Vielzahl von Filterelementen 4 entfernt. Die Filterelemente werden dann im wesentlichen in ihrer ursprünglichen Position gehalten, und zwar durch das im Eingriffstehen mit der Filterretentionseinrichtung 9. Anders ausgedrückt, wird das Filterelement, das an diesem Punkt auf der Verbindung 8 ruht, nicht länger an seinem oberen ersten Ende 4a gestützt, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Ohne die Retentionseinrichtung würden die Filterelemente auf eine Seite fallen.

Während sie in der aufrechten Position gehalten werden, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, werden die Filterelemente 4 dann erfaßt, vorzugsweise durch eine geeignete Greif- oder Hebeeinrichtung, und von der Retentionseinrichtung und auch von den formschlüssigen Verbindungen mit den Verbindungsstücken 8 zurückgezogen. Die auszutauschenden Filterelemente werden auf diese Art wirksam entfernt. Das Entfernen der Elemente kann einzeln oder in Gruppen stattfinden und in irgend­ einer Reihenfolge, abhängig von der Einzelanwendung.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens werden die eingetauschten Filterelemente durch die Greifeinrichtung erfaßt und durch die Retentionsein­ richtung 9 und in die formschlüssigen Verbindungen eingefügt, die mit der zweiten Halteplatte 5 in Verbindung stehen. Beim nächsten Schritt wird die erste Halteplat­ te 3 wieder auf die formschlüssigen Verbindungen 7 angeordnet, und zwar mit den jeweiligen ersten Enden der ausgetauschen Filterelemente. Bei dieser Stufe werden die neuen Filterelemente durch die Retentionseinrichtung 9 wieder in ihrer unge­ fähren Betriebsposition gehalten. Die erste Halteplatte wird dann wieder auf den formschlüssigen Verbindungen an dem ersten Ende der jeweiligen Filterelemente angeordnet, in diesem Fall der neuen eingetauschten Filterelemente.

Die Abstandshalteeinrichtungen 17 werden an der ersten Halteplatte 3 durch die Sicherungseinrichtungen 21, 22 gesichert, wodurch die eingetauschten Filterelemente in der Betriebsposition zwischen den Halteplatten fixiert werden.

Beim letzten Schritt wird die wieder zusammengebaute Filteranordnung mit den eingetauschten Filterelementen in das zu filternde Fluid getaucht und wird wieder mit dem Filtrationssystem verbunden. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens enthält das zu filternde Fluid radioaktives Material wie Kühlwasser in einer Nuklearanlage, das einer radioaktiven Strahlung hoher Energie ausgesetzt worden ist.

Das Verfahren wird vorzugsweise bei Operationen durchgeführt, bei denen das zu filternde Fluid radioaktives Material enthält. Die auszutauschenden Filter sind Filter, in denen radioaktives Material aufgefangen worden ist, das auch in dem Filtermaterial der Filterelemente abgeschieden sein kann. Das vorliegende Ver­ fahren und die Filteranordnung werden vorzugsweise in Verbindung mit einem Filtrationssystem angewendet, das in einem Kühlkreislauf einer Nuklearanlage angeordnet ist.

Claims (21)

1. Filteranordnung mit mindestens einem Filterelement (4), das zwischen einer ersten und einer zweiten Halteplatte (3, 5) angeordnet ist, wobei das minde­ stens eine Filterelement bei einem ersten Einlaßende (4a) mit der ersten Halteplatte (3) verbunden ist und bei einem zweiten Ende (4b) mit der zweiten Halteplatte (5) verbunden ist, gekennzeichnet durch eine Filterreten­ tionseinrichtung (9), die an einer Zwischenposition (Y) zwischen der ersten und der zweiten Halteplatte (3, 5) angeordnet ist.

2. Filteranordnung nach Anspruch 1, wobei die Filterretentionseinrichtung (9) eine Haltedimension aufweist, die größer als eine Querschnittsdimension des minde­ stens einen Filterelements (4) ist.

3. Filteranordnung nach Anspruch 2, wobei die Filterretentionseinrichtung aus einer Platte (9) mit mindestens einer Öffnung (18) besteht, wobei ein innerer Durchmesser der Öffnung (18) der Haltedimension entspricht, und wobei die Haltedimension größer als die Querschnittsdimension des mindestens einen Filterelements (4) ist.

4. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Filterretentions­ einrichtung (9) das mindestens eine Filterelement nicht berührt, wenn das Filterelement in einer montierten Position zwischen der ersten und der zweiten Halteplatte (3, 5) ist.

5. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Zwischenposi­ tion (Y) der Filterretentionseinrichtung (9) einem Abstand von der ersten Halteplatte (3) entspricht, der geringer als etwa die Hälfte des Abstandes (X) zwischen der ersten und der zweiten Halteplatte (3, 5) ist.

6. Filteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das zweite Ende (4b) des mindestens einen Filterelements (4) mit der zweiten Halteplatte (5) durch ein gleitbares Verbindungsstück (8) verbunden ist, wobei das Verbindungsstück angeordnet ist, um in einer axialen Richtung gleitbar zu sein, die sich von dem zweiten Ende (4b) zu dem ersten Einlaßende (4a) des Filterelements (4) erstreckt.

7. Filteranordnung nach Anspruch 6, wobei das axial gleitbare Verbindungs­ stück (8) gegen das zweite Ende (4b) des Filterelements (4) durch eine Federeinrichtung, insbesondere durch eine Schraubenfeder (11), vorge­ spannt ist.

8. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei das Ver­ bindungsstück (8) gleitbar in einer Öffnung (10) in der zweiten Halteplatte (5) montiert ist.

9. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das gleitbare Verbindungsstück (8) eine formschlüssige Verbindung mit dem zweiten Ende (4b) des Filterelements eingeht, wobei die Verbindung einen inneren Raum (13) des Filterelements (4) abdichtet, der ein zu filterndes Fluid enthält.

10. Filteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Einlaßende (4a) des mindestens einen Filterelements (4) eine form­ schlüssige Verbindung (7) mit einer Öffnung (6) in der ersten Halteplatte (3) eingeht.

11. Filteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste und die zweite Halteplatte (3, 5) bei einem Abstand (X) vonein­ ander gehalten werden, und zwar durch eine einzige Einrichtung (17) zum Einhalten eines variablen Abstands und mindestens eine Ausrichteinrich­ tung (15).

12. Filteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Vielzahl von Filterelementen (4) zwischen der ersten und der zweiten Halteplatte (3, 5) angeordnet ist, und wobei die Filterelemente insbesonde­ re als Hohlzylinder ausgebildet sind.

13. Filteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Einlaßkammer (2) vorgesehen ist, die mit Einlaßöffnungen (6) in der ersten Halteplatte in Verbindung stehen, wobei die Kammer durch eine Abdeckung (1) geschlossen ist, die eine Fluideinlaßöffnung (19) hat.

14. Filteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Halteplatte (3) mit einer Greifeinrichtung (20) versehen ist.

15. Verwendung der Filteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che zur Filtration eines Fluids, das radioaktives Material enthält.

16. Verfahren zum Austauschen von Filterelementen in einer Filteranordnung, wobei die Anordnung, die eine Vielzahl von Filterelementen aufweist, in ihrem Betriebszustand in dem zu filternden Fluid angeordnet ist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

• a) Lösen der Filteranordnung, die eine erste und eine zweite Halteplatte (3, 5) für die Filterelemente (4) und eine Abstandshalteeinrichtung (17) aufweist, und eine Filterretentionseinrichtung (9), die zwischen den Halteplatten angeordnet ist, von einem Filtrationssystem, während es in dem Fluid angeordnet ist,
• b) Entfernen der Filteranordnung aus dem zu filternden Fluid,
• c) Lösen der Abstandshalteeinrichtung außerhalb des Fluids durch Lösen einer einzelnen Verbindung zwischen der Abstandshalteeinrichtung und der ersten Halteplatte,
• d) Entfernen der ersten Halteplatte (3) von formschlüssigen Verbindun­ gen mit der Vielzahl der Filterelemente, wobei die Filterelemente danach ihre Position im wesentlichen beibehalten, und zwar durch ein in Eingriffstehen mit der Filterretentionseinrichtung (9),
• e) Erfassen der Filterelemente (4) und Herausnehmen von ihnen aus der Retentionseinrichtung (9) und aus den formschlüssigen Verbindungen mit der zweiten Halteplatte (5), wodurch die auszutauschenden Filter­ elemente von der Filteranordnung entfernt werden.

17. Verfahren nach Anspruch 16, das weiterhin die Schritte aufweist:

• f) Erfassen der eingetauschten Filterelemente und Einsetzen derselben durch die Retentionseinrichtung (9) und in die formschlüssigen Ver­ bindungen mit der zweiten Halteplatte (5),
• g) Wiederanordnen der ersten Halteplatte (3) in formschlüssigen Verbin­ dungen mit den eingetauschten Filterelementen,
• h) Befestigen der Abstandshalteeinrichtung (17) an der ersten Halteplatte (13), wodurch die eingetauschten Filterelemente in einer Betriebsposi­ tion zwischen der ersten und der zweiten Halteplatte fixiert werden,
• i) Eintauchen der Filteranordnung mit den eingetauschten Filterelemen­ ten in das zu filternde Fluid und Verbinden der Anordnung mit dem Filtrationssystem.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, wobei das zu filternde Fluid radioaktives Material enthält.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16, 17 oder 18, wobei die auszu­ tauschenden Filterelemente radioaktiv kontaminiert sind.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei die Filteranord­ nung im Betrieb einer radioaktiven Strahlung ausgesetzt ist.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, wobei die Greifeinrich­ tungen zum Entfernen der Filteranordnung von dem Fluid und zum Herausnehmen der Filterelemente aus der Anordnung angewendet werden.