WO2015169751A1

WO2015169751A1 - Auffangvorrichtung für schutzsiebe

Info

Publication number: WO2015169751A1
Application number: PCT/EP2015/059721
Authority: WO
Inventors: Beat FANKHAUSER; Bruno Anton SCHULZE SELTING; Akio Elmar KISHIOKA
Original assignee: Cci Ag
Priority date: 2014-05-07
Filing date: 2015-05-04
Publication date: 2015-11-12

Abstract

Die Auffangvorrichtung (10) ist für Schutzsiebe vorgesehen, die jeweils eine Einlassseite (8) und eine Auslassseite (9) haben, um eine mit der Auslassseite (9) der Schutzsiebe verbundene Saugleitung in einem Notkühlsystem eines Kernkraftwerks abzuschirmen, und die jeweils aus einer oder mehreren Kassetteneinheiten (2) aufgebaut sind, von der oder denen jede mehrere, zur Einlassseite (8) hin offene Siebelemente (4.1, 4.2) oder Siebtaschen enthält. Die Auffangvorrichtung (10) enthält eine oder mehrere Filterplatten (19) sowie eine Befestigungsvorrichtung (12), durch welche die Filterplatten (19) gehalten werden, wobei die Auffangvorrichtung (10) auslassseitig der Kassetteneinheiten (2) oder Schutzsiebe montierbar ist.

Description

Auffangvorrichtung für Schutzsiebe

Die Erfindung betrifft eine Auffangvorrichtung für Schutzsiebe zum

Abschirmen einer Saugleitung in einem Notkühlsystem eines Kernkraftwerks gemäss Oberbegriff von Anspruch 1 . Ein Reaktor in einem Kernkraftwerk ist von einem Sicherheitsbehälter aus Beton und Stahl, dem sogenannten Containment, umgeben. Weiter ist der Reaktor mit einem Notkühlsystem (im Englischen Emergency Core Cooling System oder ECCS beziehungsweise Containment Spray System oder CSS genannt) umfassend einen Primärkreislauf ausgestattet, um den Reaktorkern und / oder die Containment-Atmosphäre in einem Störfall mit Wasser zu kühlen. In einem solchen Fall wird das Wasser aus dem untersten Teil des Sicherheitsbehälters, dem sogenannten Sumpf, durch Pumpen über

Saugleitungen angesaugt und umgewälzt. Zusätzlich zum Wasser aus dem Primärkreislauf umfasst das Notkühlsystem typischerweise ein

Wasserreservoir, um im Störfall die benötigte Menge Kühlwasser zur Verfügung zu stellen.

Im Auslegungs-Szenarium für das Notkühlsystem wird davon ausgegangen, dass bei einem Störfall entstehende Trümmer und Trümmerstoffe (englisch: debris) in den Sumpf hinunterfallen und/oder durch das abfliessende Wasser in den Sumpf hinuntergespült werden. Damit diese Trümmer und

Trümmerstoffe die Funktionstüchtigkeit des Notkühlsystems nicht

beeinträchtigen, sind vor den Eintrittsöffnungen der zu den Pumpen führenden Saugleitungen spezielle Abschirmelemente, im Folgenden

Schutzsiebe genannt, vorgesehen. Die Schutzsiebe werden im Englischen auch als 'strainer' bezeichnet. Diese haben die Aufgabe, die aus dem Störfall resultierenden Trümmer und Trümmerstoffe zurückzuhalten und gleichzeitig einen ausreichenden Wasserdurchsatz zu gewährleisten. Dabei muss sichergestellt sein, dass der durch die Trümmer und Trümmerstoffe

verursachte Druckabfall den zulässigen Grenzwert nicht überschreitet.

In EP 0 818 227 A1 wird ein zylindrisches Schutzsieb beschrieben, das dank mehrerer Siebtaschen eine grosse wirksame Siebfläche aufweist. Aus EP 1 559 467 A1 ist ein Schutzsieb zum Abschirmen eines Saugraums bekannt, das aus Kassetteneinheiten aufgebaut ist, welche Siebtaschen aus

perforiertem Blech enthalten.

In einer Anfangsphase eines Störfalls können feine Trümmerstoffe, wie beispielsweise Fasern und Faserteile aus faserartigen Isoliermaterialien, die beschriebenen Schutzsiebe beinahe ungehindert passieren, da die

Filterwirkung der Siebtaschen aus perforiertem Blech in dieser Phase gering ist. Erst nach der Anfangsphase bieten derartige Schutzsiebe auch für feine Trümmerstoffe eine genügende Siebwirkung, nachdem sich in den

Siebtaschen ein Belag aus Trümmerstoffen angesammelt hat. Der

angesammelte Belag wirkt in der Folge als Filter für die feinen Trümmerstoffe.

Die von den Schutzsieben durchgelassenen Trümmerstoffe werden im

Englischen auch als 'bypass' bezeichnet. Die durchgelassenen

Trümmerstoffe können sich unter anderem in den Kühlkanälen der

Brennelementbündel ansammeln und die Kühlung der Brennelemente behindern. Die von den Schutzsieben durchgelassenen Trümmerstoffe werden deshalb als Sicherheitsrisiko eingestuft.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Auffangvorrichtung für Schutzsiebe zur Verfügung zu stellen, welche in Kombination mit den Schutzsieben in der Anfangsphase gegenüber dem genannten Stand der Technik eine

verbesserte Filterwirkung für feine Trümmerstoffe aufweisen und

insbesondere auch nach dem Auffangen von feinen Trümmerstoffen noch einen guten Durchfluss und damit einen kleinen Druckabfall ermöglichen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Auffangvorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit welcher bestehende Schutzsiebe nachgerüstet werden können. Dabei muss sichergestellt werden, dass der Druckabfall an dem zur Verfügung gestellten oder nachgerüsteten Schutzsieb den Betrieb des Notkühlsystems nicht beeinträchtigt.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäss durch die Auffangvorrichtung gemäss dem unabhängigen Anspruch gelöst.

Die erfindungsgemässe Auffangvorrichtung ist für Schutzsiebe vorgesehen, die jeweils eine Einlassseite und eine Auslassseite haben, um eine mit der Auslassseite der Schutzsiebe verbundene Saugleitung in einem

Notkühlsystem eines Kernkraftwerks abzuschirmen, und die jeweils aus einer oder mehreren insbesondere rechteckigen Kassetteneinheiten aufgebaut sind, von der oder denen jede mehrere, zur Einlassseite hin offene

Siebelemente oder Siebtaschen enthält. Die Auffangvorrichtung enthält eines oder mehrere in einer Durchströmrichtung durchströmbare Filterelemente sowie eine Befestigungsvorrichtung, durch welche die Filterelemente gehalten werden, wobei die Auffangvorrichtung auslassseitig der Kassetteneinheiten oder Schutzsiebe montierbar ist.

Erfindungsgemäss verfügt das oder die Filterelemente über eine Filterplatte mit einer Mehrzahl von Filteröffnungen verfügt, wobei die Filterplatte eine Anströmseite und eine Abströmseite aufweist und zumindest auf der

Anströmseite wellenförmig mit Vertiefungen in Form von Wellentälern und Erhöhungen in Form von Wellenbergen ausgeführt ist und im Bereich der Vertiefungen und Erhöhungen Filteröffnungen angeordnet sind. Bevorzugt sind die Wellentäler und die Wellenberge der Filterplatte auf der Anströmseite im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet.

Bevorzugt weist die Filterplatte Erhöhungen in Form von Wellenbergen und Vertiefungen in Form von Wellentälern auf der Abströmseite auf, die komplementär zu den Wellenbergen und Wellentälern auf der Anströmseite angeordnet sind; beispielsweise kann ein auf der Anströmseite ausgebildeter Wellenberg eine komplementäres Wellental auf der Abströmseite bilden. Die Filterplatte weist dazu insbesondere eine konstante Dicke auf.

Die Auffangvorrichtung kann mindestens ein Strömungsleitelement enthalten, um die Strömungsrichtung im Filterelement oder in oder zwischen den Filterelementen umzulenken.

Die Auffangvorrichtung kann auch mindestens ein Strömungsleitelement enthalten, das innerhalb eines Filterelementes oder zwischen zwei

Filterelementen, insbesondere zwischen zwei aneinander liegenden

Filterelementen, angeordnet ist. Die Auffangvorrichtung kann auch mehrere Strömungsleitelemente, die seitlich und/oder in Anströmrichtung versetzt voneinander angeordnet sind, enthalten.

Unabhängig davon kann die Auffangvorrichtung ein, zwei, drei oder mehr plane Strömungsleitelemente enthalten, die beispielsweise in Blechform ausgeführt sind.

Bevorzugt können die Filterelemente der Auffangvorrichtung ein Drahtgestrick oder wahlweise mehrlagiges Drahtgestrick enthalten. Insbesondere können die Filterelemente der Auffangvorrichtung aus Drahtgestrick oder wahlweise mehrlagigem Drahtgestrick hergestellt sein. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform enthält die

Befestigungsvorrichtung eine Lochplatte oder ein gelochtes Blech und ein Befestigungsrahmen, wobei das oder die Filterelemente zwischen dem Befestigungsrahmen einerseits und der Lochplatte oder dem gelochten Blech andererseits angeordnet sind. In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist die Auffangvorrichtung zur Montage an oder in einer insbesondere rechteckigen Kassetteneinheit oder an oder in mehreren insbesondere rechteckigen Kassetteneinheiten ausgebildet. Unter einer Erhöhung oder Vertiefung der Filterplatte wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung eine Erhöhung oder Vertiefung im Wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung bei bestimmungsgemässem Gebrauch der Filterplatte verstanden. Bei der erfindungsgemässen wellenförmigen

Ausbildung der Filterplatte ist ein Wellenberg eine Erhöhung und ein Wellental eine Vertiefung bezogen auf eine mittlere Ebene der Filterplatte.

Die erfindungsgemässe wellenförmige Ausführung der Anströmseite der Filterplatte, wobei mindestens eine Filteröffnung im Bereich der Erhöhung angeordnet ist, hat den Vorteil, dass bei einer Anströmung der Filterplatte mit insbesondere fibrösen Trümmerstoffen eine Verstopfung der Filteröffnungen zumindest im Bereich der Erhöhungen verzögert oder sogar vermieden werden kann. Somit kann eine Filterwirkung durch die Auffangvorrichtung länger aufrechterhalten werden und ein zu starker Druckabfall vermieden werden, was vorteilhaft ist für eine effiziente Kühlung im Störfall.

Die Anströmseite der Filterplatte ist im Wesentlichen wellenförmig

ausgebildet. Die Erhöhungen sind als Wellenberge und die Vertiefungen als Wellentäler ausgebildet, wobei die Wellenberge und Wellentäler bevorzugt im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Insbesondere bildet ein auf der Anströmseite angeordneter Wellenberg ein auf der Abströmseite angeordnetes Wellental. Insbesondere ist die Filterplatte in einem Schnitt parallel zu mittleren Strömung bei bestimmungsgemässem Gebrauch wellenförmig ausgebildet.

Die wellenförmige Ausgestaltung der Anströmseite hat den Vorteil, dass die fibrösen Trümmerstoffe gegebenenfalls von der Strömung von den

Wellenbergen in die Wellentäler gefördert werden und damit eine Verstopfung der Filteröffnungen zumindest im Bereich der Welleberge verzögert oder sogar vermieden werden kann. Dies wird insbesondere auch dadurch ermöglicht, dass eine Ablagerung der fibrösen Trümmerstoffe in den

Wellentälern und damit ein Verschliessen der dort angeordneten

Filteröffnungen zu einer Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit durch die an den Wellenbergen angeordneten Filteröffnungen führt. Damit kann die Filterwirkung durch die Auffangvorrichtung länger aufrechterhalten und ein zu starker Druckabfall noch besser vermieden werden.

Bevorzugt weist das Filterelement in Durchströmrichtung hintereinander angeordnet eine erste Filterplatte und eine zweite Filterplatte auf, wobei die Wellentäler und die Wellenberge der Anströmseite der ersten Filterplatte entlang einer ersten Wellenrichtung und die der zweiten Filterplatte entlang einer zweiten Wellenrichtung verlaufen. Die erste Filterplatte und die zweite Filterplatte sind so zueinander angeordnet, dass die erste Wellenrichtung und die zweite Wellenrichtung nicht parallel zueinander verlaufen. Die erste Wellenrichtung und die zweite Wellenrichtung schliessen insbesondere einen Winkel von wenigstens 30° ein.

Untersuchungen der Anmelderin haben gezeigt, dass mit beschriebenen Anordnung von zwei Filterplatten hintereinander, die wie beschriebn verdreht zueinander angeordnet sind, eine besonders sicheres Auffangen von fibrösen Trümmerstücken ermöglicht wird. Das ist zum einen darauf zurückzuführen, dass Trümmerstücke, die so ausgerichtet sind, dass sie die erste Filterplatte passieren konnten, mit hoher Wahrscheinlichkeit die zweite Filterplatte nicht passieren können. Ausserdem führt diese Anordnung der Filterplatten zu einer Ablenkung der Strömung. Damit wird bei fibrösen Trümmerstücke, die sich längs zur Strömung ausgerichtet haben und damit die Filterplatten relativ gut passieren können, diese Ausrichtung gestört und verändert. Damit können sie besser in den Filterplatten aufgefangen werden.

Bevorzugt sind in Strömungsrichtung hintereinander eine erste Filterplatte und eine zweite Filterplatte angeordnet, wobei bei bestimmungsgemässem Gebrauch insbesondere die Wellenberge der ersten Filterplatte im

Wesentlichen senkrecht zu den Wellenbergen der zweiten Filterplatte angeordnet sind.

Häufig weisen die Filteröffnungen in der Filterplatte eine maximale Dimension von 1 -2 mm auf. Die fibrösen Trümmerstoffe hingegen haben oft einen Durchmesser im Bereich von 5-10 μιτι und eine Länge bis zu 1 mm. Somit können die fibrösen Trümmerstoffe unter Umständen durch die

Filteröffnungen gelangen. Durch die Vorsehung von zwei in Strömungsrichtung hintereinander angeordneten Filterplatten kann die

Filterwirkung erhöht werden im Hinblick auf die kleinen Trümmerstoffe bei gleichzeitiger Vermeidung eines zu grossen Druckabfalls. Insbesondere die Anordnung der Wellenberge der ersten Filterplatte im Wesentlichen senkrecht zu den Wellenbergen der zweiten Filterplatte hat den Vorteil, dass ein Teil der fibrösen Trümmerstoffe erst mit einer Erhöhung der ersten Filterplatte und anschliessend mit einer Vertiefung der zweiten Filterplatte wechselwirken, was die Filterwirkung verbessert und ein Verstopfen der Filteröffnungen noch besser verringert. Bevorzugt ist zumindest eine und bevorzugt eine Mehrzahl der

Filteröffnungen rhombenförmig ausgebildet. Insbesondere ist die Form der zumindest einen und bevorzugt der Mehrzahl der Filteröffnungen nichtrechtwinklig rhombenförmig.

Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass durch die insbesondere nicht- rechtwinklig rhombenförmige Ausgestaltung der Filteröffnungen die fibrösen Trümmerstoffe besonders gut zurückhaltbar sind für eine effiziente Filterung.

Bevorzugt ist die Filterplatte aus Streckmetall hergestellt. Dies erlaubt vorteilhaft die einfache und kostengünstige Herstellung der Filterplatte.

Bevorzugt weist die Filterplatte zumindest einen Steg auf, der zwei

benachbarte Filteröffnungen voneinander trennt. Der Steg weist auf der Anströmseite eine Kante auf, die zumindest in einem Abschnitt im

Wesentlichen entlang der Filteröffnungen angeordnet ist. Insbesondere ragt die Kante bei bestimmungsgemässem Gebrauch in die Anströmung hinein; mit anderen Worten ist die Kante der Strömung zugewandt. Bevorzugt weist der Steg im Querschnitt eine oder mehrere Kanten auf, von denen zumindest eine der Anströmung zumindest teilweise zugewandt ist.

Dies hat den Vorteil, dass sich die fibrösen Trümmerstoffe noch besser filtern lassen, da sich diese mittels der Kante noch besser zurückhalten lassen, da die Kante in die Strömung hineinragt. Insbesondere werden die Kanten während der Herstellung der Filterplatte aus einem Streckmetall gebildet.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine

Schutzsiebvorrichtung mit einem Schutzsieb mit einer Einlassseite und einer Auslassseite, um eine mit der Auslassseite verbundene Saugleitung in einem Notkühlsystem eines Kernkraftwerks abzuschirmen. Das Schutzsieb ist aus einer oder mehreren insbesondere rechteckigen Kassetteneinheiten aufgebaut, von der oder denen jede mehrere, zur Einlassseite hin offene Siebelemente oder Siebtaschen enthält. Erfindungsgemäss ist an der

Auslassseite des Schutzsiebs eine Auffangvorrichtung mit den oben beschriebenen Merkmalen angeordnet ist

Das erfindungsgemässe Schutzsieb und die erfindungsgemässe

Auffangvorrichtung zum Nachrüsten eines Schutzsiebes haben den Vorteil, dass bei einem Störfall die Filterwirkung des Schutzsiebes in der

Anfangsphase verbessert werden kann, ohne dass der Druckabfall am

Schutzsieb oder der zusätzliche Druckabfall an der Auffangvorrichtung den Betrieb des Notkühlsystems beeinträchtigen.

Die obige Beschreibung von Ausführungsformen und -Varianten dient lediglich als Beispiel. Weitere vorteilhafte Ausführungen gehen aus den abhängigen Ansprüchen und der Zeichnung hervor. Darüber hinaus können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch einzelne Merkmale aus den beschriebenen oder gezeigten Ausführungsformen und -Varianten miteinander kombiniert werden, um neue Ausführungsformen zu bilden.

Im Folgenden wird die Erfindung an Hand der Ausführungsbeispiele und an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung von zwei Schutzsieben gemäss vorliegender Erfindung,

Fig. 2A ein Ausführungsbeispiel einer Kassetteneinheit für ein

Schutzsieb gemäss vorliegender Erfindung, das in Fig. 2A gezeigte Ausführungsbeispiel mit abgenommener Auffangvorrichtung, ein Ausführungsbeispiel einer Auffangvorrichtung gemäss vorliegender Erfindung, einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Auffangvorrichtung gemäss vorliegender Erfindung, in perspektivischer Darstellung eine wellenförmig ausgebildete erfindungsgemässe Filterplatte in vergrösserter Darstellung gemäss Figur 3, und eine stark vergrösserte Draufsicht auf die erfindungsgemässe Filterplatte gemäss Figur 5.

Fig. 1 zeigt eine Schrägansicht einer Schutzsiebvorrichtung 30 mit zwei Schutzsieben 1 .1 , 1 .2 gemäss vorliegender Erfindung. Die Schutzsiebe haben jeweils eine Einlassseite 8 und eine Auslassseite, um eine mit der

Auslassseite verbundene Saugleitung in einem Notkühlsystem eines

Kernkraftwerks, insbesondere eines DWR Kraftwerks abzuschirmen. Jedes der Schutzsiebe ist aus einer oder mehreren rechteckigen Kassetteneinheiten 2.1 '-2.1 ⁿ, 2.2'-2.2ⁿ aufgebaut, von der oder denen jede mehrere, zur

Einlassseite hin offene Siebelemente 4 oder Siebtaschen enthält. Die

Kassetteneinheit oder Kassetteneinheiten umfassen jeweils zusätzlich eine in den nachfolgenden Abschnitten näher beschriebene Auffangvorrichtung, die auslassseitig der jeweiligen Kassetteneinheit angeordnet ist, und die eines oder mehrere Filterelemente sowie eine Befestigungsvorrichtung enthält, durch welche die Filterelemente gehalten werden.

Die Schutzsiebe 1 .1 , 1 .2 können beispielsweise, wie in Fig. 1 gezeigt, auf beiden Seiten eines gemeinsamen Abflusskanals 3 angeordnet sein. Der in Fig. 1 gezeigte Abflusskanal 3 ist in Strömungsrichtung 7 offen dargestellt, um anzudeuten, dass derselbe wahlweise mit dem Abflusskanal eines weiteren Schutzsiebs oder mit einer oder mehreren Saugleitungen verbunden werden kann. Die Saugleitungen und Pumpen des Notkühlsystems sind in Fig. 1 nicht dargestellt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel schirmen die Schutzsiebe den Abflusskanal 3 gegenüber dem Innern des Sicherheitsbehälters ab und verhindert, dass im Störfall Schutt und faserartige (fibröse) Trümmerstoffe wie beispielsweise Teile aus Isolierstoffen, die vom Kühlwasser mitgeführt werden, in den Abflusskanal 3 und die Saugleitung oder Saugleitungen gelangen können.

In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Auslassseiten der beiden Schutzsiebe 1 .1 , 1 .2 gegeneinander orientiert und münden in den gemeinsamen Abflusskanal 3. In der Schrägansicht von Fig. 1 sind die

Auslassseiten, die den Einlassseiten 8 gegenüberliegen verdeckt und somit nicht sichtbar. Der Abflusskanal 3 kann beispielsweise derart zwischen den Schutzsieben 1 .1 , 1 .2 ausgebildet sein, dass die Auslassseiten der

Schutzsiebe gross- oder ganzflächig in den Abflusskanal münden. Die Figuren 2A und 2B zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Kassetteneinheit 2 für ein Schutzsieb gemäss vorliegender Erfindung, einmal mit montierter und einmal mit abgenommener Auffangvorrichtung 10. Die Kassetteneinheit ist rechteckig ausgebildet und enthält mehrere zur Einlassseite 8 hin offene Siebelemente 4.1 , 4.2. Die Siebelemente weisen mit Vorteil eine Biegung, Krümmung oder Vertiefung auf, um die Siebfläche zu vergrössern. In einer vorteilhaften Ausführungsvariante sind die Siebelemente 4.1 , 4.2 in Form von Siebtaschen ausgebildet. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante ist die Kassetteneinheit mit weiteren Kassetteneinheiten aneinanderreihbar, um Schutzsiebe der gewünschten Grösse zu bilden. Die Höhe der

Kassetteneinheit 2.1 , 2.2 wird vorteilhafterweise grösser als 0.4 m,

insbesondere grösser als 0.7 m gewählt.

Die gezeigte Kassetteneinheit 2 weist eine Einlassseite 8 und eine

Auslassseite 9 auf und umfasst zusätzlich eine Auffangvorrichtung 10, die auslassseitig der Kassetteneinheit angeordnet ist. Die Auffangvorrichtung 10 enthält eines oder mehrere Filterelemente, die im Rahmen der Beschreibung der Figuren 3 bis 6 näher erläutert werden, sowie eine

Befestigungsvorrichtung 12, durch welche die als Filterplatten 19 ausgebildeten Filterelemente gehalten werden. Vorteilhafterweise ist die Auffangvorrichtung 10 auslassseitig an oder in der Kassetteneinheit.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Auffangvorrichtung 10 werden im

Rahmen der Beschreibung der Auffangvorrichtung erläutert. In einer typischen Ausführungsform umfasst die Kassetteneinheit

Aussenwande 5a und je nach Bedarf eine oder mehrere Zwischenwände 5b, wobei die Aussenwände und Zwischenwände beabstandet voneinander angeordnet sind. Vorteilhafterweise umfasst die Kassetteneinheit jeweils zwischen den Aussenwänden 5a oder zwischen einer Aussenwand und einer Zwischenwand 5b oder zwischen den Zwischenwänden gebogene

Wandsegmente 6 mit vorwiegend perforierter Oberfläche, um Siebtaschen 4.1 , 4.2 zu bilden. Die gebogenen Wandsegmente können beispielsweise u- förmig, v-förmig oder ähnlich ausgebildet sein. Die Aussenwände 5a und/oder Zwischenwände 5b, und/oder die gebogenen Wandsegmente 6 sind vorteilhafterweise aus gelochtem Blech gefertigt. Der Durchmesser der Perforationslöcher liegt typisch im Bereich von 0.4 mm bis 5 mm,

insbesondere 1 bis 2 mm. Vorteilhafterweise weisen die Siebtaschen 4.1 , 4.2 eine Tiefe von grösser als 0.1 m, insbesondere grösser als 0.2 m auf.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Zwischenwand oder die Zwischenwände 5b als Doppelwände ausgebildet und die Aussenwände 5a bilden jeweils mit den Aussenwänden benachbarter Kassetten Doppelwände, wobei die Doppelwände mit Vorteil zur Einlassseite 8 hin geschlossen und zur Abflussseite 9 hin offen, sodass sie Abflussspalten bilden. Dank der

Doppelwände sind die Siebtaschen 4.1 , 4.2 auf mindestens zwei Seiten von Abflussspalten umgeben, durch die das aus den Siebtaschen in die

Doppelwände fliessende Wasser abfliessen kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind zusätzlich zwischen den Wandsegmenten 6 benachbarter Siebtaschen Doppelwände und

Abflusspalten ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Siebtaschen 4.1 , 4.2 auf vier Seiten von Abflussspalten umgeben sind. Zudem kann der

Penetrationsfluss, der durch den Boden der Siebtaschen gesogen wird, direkt zur Auslassseite hin abfliessen, d.h. der Abfluss des Penetrationsflusses aus den Siebtaschen erfolgt allseitig ohne störenden Widerstand.

Weiter umfasst die Erfindung eine Auffangvorrichtung für Schutzsiebe oder zum Nachrüsten von Schutzsieben. Die erfindungsgemässe

Auffangvorrichtung ist für Schutzsiebe vorgesehen, die jeweils eine

Einlassseite und eine Auslassseite haben, um eine mit der Auslassseite der Schutzsiebe verbundene Saugleitung in einem Notkühlsystem eines

Kernkraftwerks abzuschirmen, und die jeweils aus einer oder mehreren rechteckigen Kassetteneinheiten aufgebaut sind, von der oder denen jede mehrere, zur Einlassseite hin offene Siebelemente oder Siebtaschen enthält.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Auffangvorrichtung 10 gemäss vorliegender Erfindung in einer Explosionsansicht. Die Auffangvorrichtung ist für Schutzsiebe oder zum Nachrüsten von Schutzsieben ausgelegt, die jeweils eine Einlassseite und eine Auslassseite haben, um eine mit der Auslassseite der Schutzsiebe verbundene Saugleitung in einem

Notkühlsystem eines Kernkraftwerks abzuschirmen, und die jeweils aus einer oder mehreren rechteckigen Kassetteneinheiten aufgebaut sind, von der oder denen jede mehrere, zur Einlassseite hin offene Siebelemente oder

Siebtaschen enthält. Die gezeigte Auffangvorrichtung 10 enthält eines oder mehrere als Filterplatte 19 ausgebildete Filterelemente sowie eine

Befestigungsvorrichtung 12, durch welche die Filterelemente gehalten werden, wobei die Auffangvorrichtung auslassseitig der Kassetteneinheiten oder Schutzsiebe montierbar ist. Die Filterplatten 19 können in einer

Durchströmrichtung 33 durchströmt werden. Das Filterelement gemäss Figur 3 umfasst sechs in vertikaler Richtung übereinander angeordnete Filterplatten 19. Jede der Filterplatten 19 umfasst in Durchströmrichtung 33 eine erste Filterplatte 19.1 und eine zweite

Filterplatte 19.2.

Die Filterelemente der Auffangvorrichtung können alternativ zum Beispiel ein Drahtgestrick oder wahlweise mehrlagiges Drahtgestrick enthalten oder aus Drahtgestrick oder wahlweise mehrlagigem Drahtgestrick hergestellt sein. Das verwendete Drahtgestrick ist mit Vorteil aus rostfreiem Stahl gefertigt. Der Drahtdurchmesser liegt typisch zwischen 0.1 mm und 0.8 mm und die Dichte des Drahtgestricks typisch zwischen 0.2 und 4 g/cm³. Bei dieser

Ausgestaltung wird der Befestigungsrahmen 14 vorteilhaft durch ein Gitter ersetzt. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform enthält die

Befestigungsvorrichtung 12 eine Lochplatte 13 oder ein gelochtes Blech und ein Befestigungsrahmen 14, wobei das oder die Filterelemente 19, 19.1 , 19.2 zwischen dem Befestigungsrahmen einerseits und der Lochplatte oder dem gelochten Blech andererseits angeordnet sind. Zudem sind als

Befestigungsschienen ausgebildete Befestigungsmittel 15 vorgesehen zum Befestigen der Filterplatte 19 an der Lochplatte.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist die Auffangvorrichtung 10 zur Montage an oder in einer Kassetteneinheit oder an oder in mehreren Kassetteneinheiten ausgebildet. Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch ein Beispiel einer Auffangvorrichtung welche nicht in den Schutzbereich der Ansprüche fällt. Die Auffangvorrichtung ist für Schutzsiebe oder zum Nachrüsten von Schutzsieben ausgelegt, die jeweils eine Einlassseite und eine Auslassseite haben, um eine mit der Auslassseite der Schutzsiebe verbundene Saugleitung in einem

Siebtaschen enthält. Die gezeigte Auffangvorrichtung 10 enthält eines oder mehrere Filterelemente 1 1 sowie eine Befestigungsvorrichtung 12, durch welche das oder die Filterelemente gehalten werden, wobei die

Auffangvorrichtung auslassseitig der Kassetteneinheiten oder Schutzsiebe montierbar ist.

Das oder die Filterelemente 1 1 der Auffangvorrichtung können zum Beispiel ein Drahtgestrick oder wahlweise mehrlagiges Drahtgestrick enthalten oder aus Drahtgestrick oder wahlweise mehrlagigem Drahtgestrick hergestellt sein. Das verwendete Drahtgestrick ist mit Vorteil aus rostfreiem Stahl gefertigt. Der Drahtdurchmesser liegt typisch zwischen 0.1 mm und 0.8 mm und die Dichte des Drahtgestricks typisch zwischen 0.2 und 4 g/cm³.

In einer vorteilhaften Ausführungsform enthält die Auffangvorrichtung 10 mindestens ein Strömungsleitelement 16.1 , 16.2, 16.3, um die

Strömungsrichtung im Filterelement 1 1 oder in oder zwischen den

Filterelementen umzulenken.

Vorteilhafterweise enthält die Auffangvorrichtung 10 mindestens ein

Strömungsleitelement 16.1 , das innerhalb eines Filterelementes 1 1 oder zwischen zwei Filterelementen, insbesondere zwischen zwei aneinander liegenden Filterelementen, angeordnet ist. Wahlweise kann die

Auffangvorrichtung 10 auch mehrere Strömungsleitelemente 16.1 , 16.2, 16.3 enthalten, die seitlich und/oder entlang der Zuflussrichtung 18 versetzt voneinander angeordnet sind.

Unabhängig davon kann die Auffangvorrichtung 10 ein, zwei, drei oder mehr plane Strömungsleitelemente 16.1 , 16.2, 16.3 enthalten, die beispielsweise in Blechform ausgeführt sind.

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante enthält die Auffangvorrichtung, wie in Fig. 4 gezeigt, drei Strömungsleitelemente 16.1 , 16.2, 16.3, die sich über die Breite oder einen Teil der Breite des Filterelementes 1 1 erstrecken. Die Strömungsleitelemente 16.1 , 16.2, 16.3 sind mit Vorteil seitlich versetzt voneinander angeordnet, wobei das mittlere Strömungsleitelement zudem gegenüber den beiden anderen Strömungsleitelementen in oder entgegen der Zuflussrichtung 18 versetzt sein kann. Typisch sind zwei der

Strömungsleitelemente 16.2, 16.3 auf beiden Seiten aussen angeordnet, wobei das dritte oder mittlere so angeordnet ist, dass ein direkter Durchfluss ohne Strömungsumlenkung verhindert wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform enthält die

Befestigungsvorrichtung 12 eine Lochplatte 13 oder ein gelochtes Blech und wahlweise ein Befestigungsrahmen 14, wobei das oder die Filterelemente 1 1 zwischen dem Befestigungsrahmen einerseits und der Lochplatte oder dem gelochten Blech andererseits angeordnet sein können. Zusätzlich oder an Stelle des Befestigungsrahmens können die Filterelemente 1 1 auch durch ein oder mehrere Befestigungselemente an der Lochplatte 13 befestigt sein.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist die Auffangvorrichtung 10 zur Montage an oder in einer Kassetteneinheit oder an oder in mehreren Kassetteneinheiten ausgebildet.

Das erfindungsgemässe Schutzsieb und die erfindungsgemässe

Auffangvorrichtung zum Nachrüsten eines Schutzsiebes haben den Vorteil, dass im Störfall in der Anfangsphase gegenüber dem eingangs erwähnten Stand der Technik eine verbesserte Filterwirkung des Schutzsiebes erzielt werden kann, ohne dass der Druckabfall am Schutzsieb oder der zusätzliche Druckabfall an der Auffangvorrichtung den Betrieb des Notkühlsystems beeinträchtigen.

In Figur 5 ist der in Figur 3 mit I bezeichnete Bereich in vergrösserter Ansicht dargestellt. Jeweils eine in Durchströmrichtung von der Einlassseite 8 zu der Auslassseite 9 angeordnete erste Filterplatte 19.1 und eine stromabwärts angeordnete zweite Filterplatte 19.2 bilden eine als Filterelement ausgebildete Filterplatte 19.

Die erste Filterplatte 19.1 und die zweite Filterplatte 19.2 weisen jeweils eine Anströmseite 24 und eine Abströmseite 25 auf. Die erste Filterplatte 19.1 und die zweite Filterplatte 19.2 sind als wellenförmige Filterplatten ausgebildet.

Die erste Filterplatte 19.1 und die zweite Filterplatte 19.2 weisen auf der Anströmseite 24 jeweils als Wellenberge ausgebildete Erhöhungen 22 und als Wellentäler ausgebildete Vertiefungen 21 auf. Auf der Abströmseite weisen sie komplementär angeordnete Wellentäler 31 und Wellenberge 32 auf. Die Wellentäler und Wellenberge der ersten Filterplatte 19.1 und der zweiten Filterplatte 19.2 sind jeweils benachbart und im Wesentlich parallel zueinander ausgerichtet. Die Wellenberge 22 der ersten Filterplatte 19.1 verlaufen entlang einer ersten Wellenrichtung 34.1 und die der zweiten Filterplatte 19.2 entlang einer zweiten Wellenrichtung 34.2. Die Wellentäler und Wellenberge der ersten Filterplatte 19. 1 sind im

Wesentlich senkrecht und damit nicht parallel zu den Wellentälern und

Wellenbergen der zweiten Filterplatte 19.2 angeordnet. Die erste

Wellenrichtung 34.1 und die zweite Wellenrichtung 34.2 schliessen damit einen Winkel von 90° ein. Es ist aber auch möglich, dass der genannte Winkel kleiner zwischen 30° und 90° beträgt.

In Figur 6 ist in vergrosserter Darstellung eine Draufsicht auf die Anströmseite 24 der ersten Filterplatte 19.1 gezeigt.

Die erste Filterplatte 19.1 weist Filteröffnungen 20 auf, die nicht-rechtwinklig rhombenförmig ausgebildet sind. Die erste Filterplatte 19.1 ist aus einem Streckmetall hergestellt.

Benachbarte Filteröffnungen 20 werden jeweils durch einen Steg 23

voneinander getrennt. Zumindest auf der Anströmseite 24 weist der Steg 23 zumindest eine Kante K auf, die in einem Abschnitt im Wesentlichen entlang der Filteröffnungen angeordnet ist. Die Kante K ragt bei

bestimmungsgemässem Gebrauch in die Anströmung hinein, ist also der Strömung zugewandt.

Selbstverständlich können die erste Filterplatte 19.1 und/oder die zweite Filterplatte gemäss Figur 5 die vorstehend beschriebene Ausgestaltung von Filteröffnungen 20 und Stegen 23 aufweisen.

Claims

Patentansprüche

1 . Auffangvorrichtung (10) für Schutzsiebe (1 .1 , 1 .2), die jeweils eine

Einlassseite (8) und eine Auslassseite (9) haben, um eine mit der Auslassseite der Schutzsiebe verbundene Saugleitung in einem

Notkühlsystem eines Kernkraftwerks abzuschirmen, wobei die

Schutzsiebe (1 .1 , 1 .2) jeweils aus einer oder mehreren insbesondere rechteckigen Kassetteneinheiten (2, 2.1 '-2.1 ⁿ, 2.2'-2.2ⁿ) aufgebaut sind, von der oder denen jede mehrere, zur Einlassseite hin offene

Siebelemente (4, 4.1 , 4.2) oder Siebtaschen enthält, wobei die

Auffangvorrichtung (10) eines oder mehrere in einer Durchströmrichtung

(33) durchströmbare Filterelemente (1 1 ) sowie eine

Befestigungsvorrichtung (12) enthält, durch welche die Filterelemente (1 1 ) gehalten werden, und die Auffangvorrichtung (10) auslassseitig der Kassetteneinheiten (2, 2.1 '-2.1 ⁿ, 2.2'-2.2ⁿ) oder Schutzsiebe (1 .1 , 1 .2) montierbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

das oder die Filterelemente (1 1 ) über eine Filterplatte (19, 19.1 , 19.2) mit einer Mehrzahl von Filteröffnungen (20) verfügt, wobei die Filterplatte (19, 19.1 , 19.2) eine Anströmseite (24) und eine Abströmseite (25) aufweist und zumindest auf der Anströmseite (24) wellenförmig mit

Vertiefungen (21 ) in Form von Wellentälern und Erhöhungen (22) in Form von Wellenbergen ausgeführt ist und im Bereich der Vertiefungen (21 ) und Erhöhungen (22) Filteröffnungen (20) angeordnet sind.

2. Auffangvorrichtung nach Anspruch 1 , wobei

die Wellentäler (21 ) und die Wellenberge (22) der Filterplatte (19, 19.1 , 19.2) auf der Anströmseite (24) im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. 3. Auffangvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei

die Filterplatte (19, 19.1 , 19.2) auf der Abströmseite (25) Wellenberge (32) und Wellentäler (31 ) aufweist, die komplementär zu den

Wellentälern (21 ) und die Wellenbergen (22) auf der Anströmseite (24) angeordnet sind.

Auffangvorrichtung nach Anspruch 1 , 2 oder 3, wobei

das oder die Filterelemente (1 1 ) in Durchströmrichtung (33)

hintereinander angeordnet eine erste Filterplatte (19.1 ) und eine zweite Filterplatte (19.2) aufweist, wobei die Wellentäler (21 ) und die

Wellenberge (22) der Anströmseite (24) der ersten Filterplatte (19.1 ) entlang einer ersten Wellenrichtung (34.1 ) und die der zweiten

Filterplatte (19.2) entlang einer zweiten Wellenrichtung (34.2) verlaufen und die erste Filterplatte (19.1 ) und die zweite Filterplatte (19.2) so zueinander angeordnet sind, dass die erste Wellenrichtung (34.1 ) und die zweite Wellenrichtung (34.2) nicht parallel zueinander verlaufen.

Auffangvorrichtung nach Anspruch 4, wobei

die erste Wellenrichtung (34.1 ) und die zweite Wellenrichtung (34.2) einen Winkel von wenigstens 30° einschliessen.

Auffangvorrichtung nach Anspruch 5, wobei,

die erste Wellenrichtung (34.1 ) und die zweite Wellenrichtung (34.2) im Wesentlichen senkrecht zueinander angeordnet sind.

Auffangvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das oder die Filterelemente (1 1 ) der Auffangvorrichtung ein

Drahtgestrick, insbesondere mehrlagiges Drahtgestrick enthalten oder aus Drahtgestrick, insbesondere mehrlagigem Drahtgestrick hergestellt sind.

Auffangvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Befestigungsvorrichtung (12) eine Lochplatte (13) oder ein gelochtes Blech und ein Befestigungsrahmen (14) enthält, und das oder die Filterelemente (1 1 ) zwischen dem Befestigungsrahmen einerseits und der Lochplatte oder dem gelochten Blech andererseits angeordnet sind.

9. Auffangvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest eine und bevorzugt eine Mehrzahl der Filteröffnungen (20) rhombenförmig ausgebildet ist. 10. Auffangvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Filterplatte (19, 19.1 , 19.2) aus Streckmetall hergestellt ist.

Auffangvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Filterplatte (19, 19.1 , 19.2) zumindest einen Steg (23) aufweist, der zwei benachbarte Filteröffnungen (20) voneinander trennt, wobei der Steg (23) auf der Anströmseite (24) eine Kante (K) aufweist, die zumindest in einem Abschnitt im Wesentlichen entlang der

Filteröffnungen (20) angeordnet ist, wobei insbesondere die Kante (K) bei bestimmungsgemässem Gebrauch in die Anströmung hineinragt.

Schutzsiebvorrichtung (30) mit einem Schutzsieb (1 .1 , 1 .2) mit einer Einlassseite (8) und einer Auslassseite (9), um eine mit der Auslassseite verbundene Saugleitung in einem Notkühlsystem eines Kernkraftwerks abzuschirmen, wobei das Schutzsieb (1 .1 , 1 .2) aus einer oder mehreren insbesondere rechteckigen Kassetteneinheiten (2, 2.1 '-2.1 ⁿ, 2.2'-2.2ⁿ) aufgebaut ist, von der oder denen jede mehrere, zur Einlassseite hin offene Siebelemente (4, 4.1 , 4.2) oder Siebtaschen enthält,

gekennzeichnet, durch

eine Auffangvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 - 1 1 , welche an der Auslassseite (9) des Schutzsiebs (1 .1 , 1 .2) angeordnet ist.