DE69203957T2

DE69203957T2 - Gehäuse, wie zum Beispiel Handschuhkästen.

Info

Publication number: DE69203957T2
Application number: DE69203957T
Authority: DE
Inventors: Raymond Doig
Original assignee: British Nuclear Fuels PLC
Current assignee: Nuclear Decommissioning Authority
Priority date: 1991-03-13
Filing date: 1992-03-09
Publication date: 1996-02-08
Anticipated expiration: 2012-03-10
Also published as: GB9105300D0; JPH05113493A; KR920018777A; ES2076679T3; US5247547A; EP0515020A1; AU646152B2; AU1282092A; EP0515020B1; JP3071291B2; DE69203957D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sicherheitsbehälter, wie zum Beispiel einen Handschuhkasten, wie er in der Nuklearindustrie verwendet wird, bei dem die Atmosphäre in dem Sicherheitsbehälter von der Außenumgebung isoliert gehalten werden muß, und insbesondere ein Absaug- bzw. Extraktionssystem zur Verwendung in Verbindung mit einem derartigen Sicherheitsbehälter. Derartige Absaugsysteme ermöglichen es, die Abfälle und die Verseuchungsstoffe, die beim Betrieb in dem Sicherheitsbehälter erzeugt werden, zu extrahieren und abzufiltern, indem sie aus dem Behälter gesaugt werden. Der Druck innerhalb des Sicherheitsbehälters liegt unterhalb des atmosphärischen, und diese Bedingung ist in der Fachwelt als ein "Unterdruck" bekannt.
Im US-Patent Nr. 3 888 556 ist ein Handschuhkasten beschrieben, der mit einem Extraktionssystem ausgestattet ist, das einen Wirbelverstärker beinhaltet, um das Ausmaß des Absaugens von dem Handschuhkasten zu steuern. Der Wirbelverstärker weist eine Steuerströmung auf, die von der Außenatmosphäre abgeleitet wird, um mit der Strömung aus dem Handschuhkasten zusammenzuwirken. Im Fall eines Bruchs in dem Handschuhkasten ermöglicht eine Verringerung der Steuerströmung eine Zunahme der Strömung aus dem Handschuhkasten in den Wirbelverstärker, um den Bruch auszugleichen. Innerhalb des Sicherheitsbehälters ist ein Filter an dem Einlaßende eines Haupteinlasses angebracht, der zu dem Wirbelverstärker führt, welcher sich außerhalb des Handschuhkastens befindet. Der Filter befindet sich an einer Stelle, an der es schwierig ist ihn zu ersetzen, wenn es nötig ist, und zusätzlich wird seine Lage stromaufwärts des Wirbelverstärkers nachteilig die Leistungsfähigkeit des Verstärkers beeinträchtigen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird folgendes bereitgestellt: ein Sicherheitsbehälter wie zum Beispiel ein Handschuhkasten, mit einem Extraktionssystem, das Extraktionssaugmittel, einen Filter und einen Wirbelverstärker umfaßt, der den Umfang des Saugens aus dem Sicherheitsbehälter durch die Saugmittel steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelverstärker entfernbar in einer Öffnung in einer Wand des Sicherheitsbehälters angebracht ist, wobei ein Filtergehäuse an der Außenseite des Sicherheitsbehälters in Reihe mit der Öffnung angebracht ist, in welcher der Wirbelverstärker angebracht ist, wobei der Filter entfernbar innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, und zwar derartig, daß der Filter in den Sicherheitsbehälter durch die Öffnung, in welcher der Wirbelverstärker angebracht ist, nach der Entfernung des Wirbelverstärkers verbracht werden kann.
Der Wirbelverstärker läßt sich zur Reinigung entfernen.
Im Fall eines Bruchs einer Wand des Sicherheitsbehälters, wo beispielsweise ein Riß eines Handschuhs auftritt, der in eine Handschuhöffnung eingepaßt ist, wobei der Handschuh einen Teil der Wand des Sicherheitsbehälters ausbildet, beginnt der Unterdruck innerhalb des Sicherheitsbehälters infolge des Risses bzw. Bruchs nachzulassen. Der Wirbelverstärker gleicht dies aus, indem die Strömung aus dem Sicherheitsbehälter in das Extraktionssystem zunimmt, wobei der Unterdruck in dem Sicherheitsbehälter im wesentlichen bei einem vorbestimmten Pegel beibehalten wird. Der über den Bereich mit dem Bruch erhöhte Luftstrom stellt sicher, daß Verseuchungsstoffe nicht in die Außenatmosphäre entweichen.
Wirbelverstärker sind an sich bekannt und sie arbeiten, indem eine Steuerströmung von der Außenatmosphäre in die Wirbelkammer gezogen wird, um mit der Strömung aus dem Sicherheitsbehälter zusammenzuwirken, die reguliert wird. Eine erhöhte Strömung aus dem Sicherheitsbehälter wird in der Notfallsituation erreicht, indem der Widerstand, der durch die Steuerströmung in der Wirbelkammer hergestellt wird, verringert wird.
Erwünschterweise hat der Wirbelverstärker eine Wirbelkammer und eine radiale Diffusorplatte, die auf die Strömung aus seiner Wirbelkammer einwirkt. Der Wirbelverstärker kann eine Deckplatte, eine Wirbelplatte und eine Diffusorplatte aufweisen, von denen jede von der nächsten beabstandet ist, wobei die Diffusorplatte mit der Wirbelplatte in der Wand des Sicherheitsbehälters zur Zusammenarbeit bringbar ist und der Bereich zwischen der Deckplatte und der Wirbelplatte die Wirbelkammer des Verstärkers bestimmt.
Der Steuerfluß bzw. die Steuerströmung des Wirbelverstärkers kann über eine Reihe gleichwinklig beabstandeter Platten erhalten werden, wobei jede einen Einlaßkanal zu der Wirbelkammer in einer Richtung aufweist, der näherungsweise tangential zum Umfang der Wirbelkammer verläuft.
Vorzugsweise weist der Filter ein hohlzylindrisches Filterelement auf, das eine offene Endfläche aufweist, die dem Wirbelverstärker gegenüberliegt.
Das Filterelement kann an seinen gegenüberliegenden Enden durch ringförmige Trageteile getragen werden, die im gleitenden Eingriff mit einer Wand des Gehäuses stehen, wobei ein Auslaß in der Wand an einer Stelle bereitgestellt wird, die zwischen den ringförmigen Trageteilen liegt.
Ein Ende des Gehäuses, das von dem Wirbelverstärker entfernt ist, kann durch eine entfernbare Abdeckung abgeschlossen werden.
Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden nun beispielhaft, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; in denen:
Figur 1 Ein Längsquerschnitt eines Handschuhkasten-Extraktionssystems ist;
Figur 2 eine nicht maßstäbliche Seitenansicht des Extraktionssystems entlang der Linie B-B in der Figur 1 ist; und
Figur 3 eine entgegengerichtete Endansicht des Extraktionssystems ist.
Ein Wirbelverstärker 1 ist in einer Öffnung in einer Wand 2 eines Handschuhkastens 3 eingebaut. Ein Filtergehäuse 4 ist auf die Öffnung ausgerichtet und an der Wand 2 an der Außenseite des Handschuhkastens 3 mittels eines Gehäuseflansches 5 befestigt. Eine Dichtung 6 kann zwischen der Wand 2 und dem Flansch 5 angeordnet sein. Der Wirbelverstärker 1 umfaßt ein ringförmiges Teil 7, das in die Öffnung in der Wand 2 eingepaßt ist und an dem Gehäuseflansch mittels Schrauben 8 befestigt ist. Vier Platten 9 sind fest mittels Schrauben 10 an der Fläche des ringförmigen Teiles 7 befestigt, die von dem Gehäuseflansch entfernt ist. Die Platten 9 sind gleichwinklig voneinander um das Teil 7 herum beabstandet und jede Platte 9 hat einen Kanal oder Schlitz, der einen kreisförmigen Abschnitt 11 aufweist, der mit einem Düsenabschnitt 12 in Verbindung steht, wobei der Düsenabschnitt 12 so angeordnet ist, daß er näherungsweise tangential zu dem Innenumfang des Teiles 7 verläuft und jede Düse in dieselbe Richtung gerichtet ist, wie in der Figur 2 gezeigt. Jeder der kreisförmigen Abschnitte 11 liegt über einer entsprechenden kreisförmigen Öffnung in dem Teil 7, wobei die Öffnungen mit einem Kanal 13 in der Stirnfläche des Teiles 7 in Verbindung stehen, das gegen den Gehäuseflansch 5 anliegt.
Eine einstückige bzw. integrierte Einheit, die eine Deckplatte 14, eine Wirbelplatte 15 und eine Diffusorplatte 16 umfaßt, wirkt mit der Wirbelplatte 15 zusammen. Die Deckplatte 14 kann auf der Wirbelplatte 15 angebracht sein und kann von dieser durch Abstandshalter 28 getrennt sein, die zweckmäßigerweise von einer solchen Länge sind, daß, wenn die Deckplatte gegen die Platten 9 stößt, die Wirbelplatte 15, die einen Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des ringförmigen Teiles 7 aufweist, sich innerhalb des ringförmigen Teiles 7 befindet, wobei die Stirnflächen der Wirbelplatte 15 und des ringförmigen Teiles 7, die der Deckplatte 14 zugewandt sind, coplanar sind bzw. in derselben Ebene liegen.
In ähnlicher Weise kann die Diffusorplatte 16 fest auf der gegenüberliegenden Fläche der Wirbelplatte 15 und in einem festen vorbestimmten Abstand dazwischen angebracht werden.
Der Bereich zwischen der Deckplatte 14 und der Wirbelplatte 15 bestimmt die Wirbelkammer 17 des Wirbelverstärkers 1. Der Bereich zwischen der Wirbelplatte 15 und der Diffusorplatte 16 bildet einen radialen Diffusor. Ein im wesentlichen konischer Abschnitt 18, der eine glatte stromlinienförmige Oberfläche aufweist, kann mittig auf der Deckplatte 14 so angeordnet werden, daß er einer mittigen Öffnung 19 in der Wirbelplatte 15 zugewandt ist. Die Einheit, die Deckplatte 14, Wirbelplatte 15 und Diffusorplatte 16 aufweist, kann lösbar in einer Lage durch Halteknöpfe 20 befestigt werden, die in Gewindebolzen am Teil 7 eingreifen.
Der Kanal 13 in dem Teil 7 steht mit der Außenatmosphäre durch ein Paar Rohre bzw. Leitungen 29 in Verbindung, die sich außerhalb des Gehäuses 4 befinden. Jedes Rohr bzw. jede Leitung beinhaltet ein Ventil 30, das auf dem Flansch 5 angebracht werden kann, und endet in einem Filter 21. In der gezeigten Ausführung (Figur 3) umfaßt jedes Rohr bzw. jede Leitung 29 eine 90º-Biegung zwischen dem Ventil 30 und dem Filter 21. Jedes Ventil 30 kann von Hand eingestellt werden.
Das Filtergehäuse 4 beinhaltet ein hohlzylindrisches Filterelement 22, das einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser des Gehäuses, und das an seinen gegenüberliegenden Enden durch ringförmige Trageteile 23 getragen wird, welche sich in einem gleitenden, abdichtenden Eingriff mit der Wand des Gehäuses befinden. Das Ende des Filterelements 22, das dem Wirbelverstärker zugewandt ist, ist offen, wohingegen das gegenüberliegende Ende des Filterelements 22 abgeschlossen ist. Das Ende des Gehäuses 4, das von dem Wirbelverstärker 1 entfernt ist, ist abdichtend durch eine entfernbare Abdeckung 24 (in der Figur 3 weggelassen) abgeschlossen, die durch einen Halteknopf 25 in ihrer Lage gehalten wird. Eine Auslaßleitung 26 mit einem Ende 27 mit Flansch zur Verbindung mit einer Extraktionsleitung ist im wesentlichen bei der mittleren Länge des Gehäuses 4 angeordnet.
Im Betrieb und mit einem in das Gehäuse 4, wie in der Figur 1 gezeigt, eingelegten Filter ist die Auslaßleitung 26 mit einer Extraktionsleitung verbunden, die Extraktionssaugmittel bereitstellt. Um einen vorbestimmten Unterdruck in dem Handschuhkasten 3 aufrechtzuerhalten, wird der Unterdruck mittels des Wirbelverstärkers 1 gesteuert. Eine Radialströmung tritt in die Wirbelkammer 17 des Wirbelverstärkers 1 von dem Handschuhkasten 3 ein, indem sie über die Kante der Deckplatte 14 hinweg und zwischen den Platten 9 hindurchläuft.
Gleichzeitig tritt eine Steuerströmung bei den Düsen 12 in die Wirbelkammer 17 ein. Die Steuerströmung wird von der Außenatmosphäre durch die Filter 21, Leitungen 29 und den Kanal 13 in dem Teil 7 angesaugt.
Die Steuerströmung erzeugt einen Wirbel in der Wirbelkammer 17, um die Strömung aus dem Handschuhkasten 3 zu drosseln. Die gedrosselte Strömung aus der Wirbelkammer 17 wird durch den radialen Diffusor zwischen der Wirbelplatte 15 und der Diffusorplatte 16 und in das Filterelement 22 gesaugt. Die Strömung tritt durch die zylindrische Wand des Filterelements 22 hindurch, um an der Auslaßleitung 26 als eine saubere, gefilterte Strömung auszutreten.
Im Fall eines Bruchs des Einschlusses bzw. Sicherheitsbehälters im Handschuhkasten 3, zum Beispiel eines gerissenen Handschuhs, tritt ein Nachlassen des Unterdrucks in dem Handschuhkasten 3, d.h. eine Zunahme im Druck innerhalb des Handschuhkastens 3, auf. Der Unterdruck an der Auslaßleitung 26 bleibt derselbe wie zuvor. Infolgedessen wird der der Strömung aus dem Handschuhkasten 3 entgegengesetzte Widerstand, der mittels der Steuerströmung bei den Düsen 12 bereitgestellt wird, verringert, was eine erhöhte radiale Strömung in die Wirbelkammer 17 des Wirbelverstärkers 1 ermöglicht, um den Bruch im Sicherheitsbehälter auszugleichen.
Um das Filterelement 22 zu ersetzen, wird die Einheit, die die Abdeckplatte 14, Wirbelplatte 15 und Diffusorplatte 16 aufweist, in den Handschuhkasten hinein entfernt, indem die Halteknöpfe 20 gelöst werden. Die Abdeckung 24 am Ende des Filtergehäuses 4 wird entfernt, um ein frisches Ersatzfilterelement 22 in das Gehäuse 4 einzuführen. Bei dieser Tätigkeit wird das gebrauchte Filterelement innerhalb des Gehäuses 4 durch seinen Ersatz in den Handschuhkasten 3 geschoben. Die Endabdeckung 24 und die Wirbeleinheit können dann erneut in ihrer Lage an den gegenüberliegenden Enden des Filtergehäuses 4 befestigt werden.

Claims

1. Sicherheitsbehälter (3) wie zum Beispiel ein Handschuhkasten (3), mit einem Extraktionssystem, das ein Extraktionssaugmittel (26), einen Filter (22) und einen Wirbelverstärker (1) umfaßt, der den Umfang des Saugens aus dem Sicherheitsbehälter (3) durch die Saugmittel steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelverstärker (1) entfernbar in einer Öffnung in einer Wand (2) des Sicherheitsbehälters angebracht ist, wobei ein Filtergehäuse (4) an der Außenseite des Sicherheitsbehälters in Reihe mit der Öffnung angebracht ist, in welcher der Wirbelverstärker (1) angebracht ist, und wobei der Filter (22) entfernbar innerhalb des Gehäuses (4) angeordnet ist, und zwar derartig, daß der Filter in den Sicherheitsbehälter (3) durch die Öffnung, in welcher der Wirbelverstärker (1) angebracht ist, nach der Entfernung des Wirbelverstärkers verbracht werden kann.

2. Sicherheitsbehälter, wie in Anspruch 1 beansprucht, bei welchem der Wirbelverstärker (1) eine Wirbelkammer (17) aufweist und der gekennzeichnet ist durch eine radiale Diffusorplatte (16), die auf die Strömung aus seiner Wirbelkammer einwirkt.

3. Sicherheitsbehälter, beansprucht in irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelverstärker (1) eine Deckplatte (14), eine Wirbelplatte (15) und die Diffusorplatte (16) aufweist, von denen jede von der nächsten beabstandet ist, wobei die Diffusorplatte mit der Wirbelplatte (15) in der Wand des Sicherheitsbehälters in Zusammenwirkung bringbar ist und der Bereich zwischen der Deckplatte und der Wirbelplatte die Wirbelkammer (17) des Verstärkers festlegt.

4. Sicherheitsbehälter, wie beansprucht in Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerströmung in dem Wirbelverstärker (1) über eine Reihe von gleichwinklig beabstandeten Platten (9) erhalten werden kann, wobei jede einen Einlaßkanal (12) zu der Wirbelkammer (17) in einer Richtung aufweist, die näherungsweise tangential zu dem Umfang der Wirbelkammer ist.

5. Sicherheitsbehälter, wie beansprucht in irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter ein hohlzylindrisches Element (22) aufweist, das ein offenes Ende umfaßt, das dem Wirbelverstärker (1) zugewandt ist.

6. Sicherheitsbehälter, wie beansprucht in Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (22) an seinen gegenüberliegenden Enden durch ringförmige Trageteile (23) getragen wird, die in einem gleitenden Eingriff mit einer Wand des Gehäuses (4) stehen, und dadurch, daß eine Auslaßleitung (26) in der Wand des Gehäuses an einer Stelle, die zwischen den ringförmigen Trageteilen (23) liegt, bereitgestellt wird.

7. Sicherheitsbehälter, wie beansprucht in Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des Gehäuses (4), das von dem Wirbelverstärker entfernt ist, durch eine entfernbare Abdeckung (24) abgeschlossen ist.