Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SUCTION DEVICE AND METHOD FOR FILTERING PARTICLES IN A FLUID
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/046326
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a suction device comprising a suction pipe (44) by which means fluid is sucked into the reactor pressure vessel (46), preferably out of a condensation chamber (42) of a boiling water reactor plant, for cooling purposes. A filtering device (1) is arranged at the end of the suction pipe (44). This filtering device has an extended strainer basket (2) which extends into the suction pipe (44). When the fluid (f) flows in, swirls are formed due to the extended cross section area (9). These swirls prevent the side walls (12) of the strainer basket (2) becoming clogged with the particles (p) carried in the fluid (f). The particles collect on the strainer floor (10) of the strainer basket (2), said strainer floor being capable of accommodating a large quantity of particles (p), without there being any substantial change in the flow resistance.

Inventors:
MESETH JOHANN (DE)
Application Number:
PCT/DE1998/000938
Publication Date:
October 22, 1998
Filing Date:
April 02, 1998
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SIEMENS AG (DE)
MESETH JOHANN (DE)
International Classes:
B01D29/11; B01D35/02; B01D36/02; B01D46/00; B01D46/24; B01D50/00; G21C15/18; G21C19/307; (IPC1-7): B01D29/11; B01D46/24; G21C9/00
Foreign References:
FR1600223A1970-07-20
DE1152582B1963-08-08
DE3842436A11990-06-21
US4565631A1986-01-21
EP0216729A11987-04-01
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. l.
2. Ansaugvorrichtung eines Kühlsystems einer Kernkraftanlage mit einer Ansaugleitung (44), die an den Reaktordruckbehälter (46) der Kernkraftanlage angeschlossen ist und in ein in ei ner Kammer (42) befindliches Fluid (f) mündet, wobei in der Kammer (42) am Ende der Ansaugleitung (44) eine Filtervor richtung (1) vorgesehen ist, die einen Siebkorb (2) aufweist, der sich entlang einer Längsachse (8) der Ansaugleitung (44) in dieser erstreckt und der eine Öffnung (7) zum Einströmen des Fluids (f) in die Ansaugleitung (44) sowie senkrecht zu der Längsachse (8) eine Querschnittsfläche (al) aufweist, die kleiner ist als die Querschnittsfläche (a2) der Ansaugleitung (44), und wobei Mittel (9,26) vorgesehen sind, die die Diffe renzfläche der beiden Querschnittsflächen (al, a2) derart überdecken, daß das gesamte Fluid (f) durch die Öffnung in den Siebkorb (2) einströmt.
3. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Filtervor richtung (1) ein Vorlaufsegment (4) aufweist, das einen Ein strömkanal (4a) zum Einströmen des Fluids (f) in den Sieb korb (2) umfaßt.
4. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Einströmka nal (4a) mit dem Siebkorb (2) fluchtet.
5. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der der Siebkorb (2) und/oder der Einströmkanal (4a) zylinderförmig sind/ist.
6. Ansaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der der Einströmkanal (4a) als Ringkanal (20) ausgebildet ist.
7. Ansaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei der das Vorlaufsegment (4) eine Siebstruktur (36) aufweist.
8. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 5 und 6, bei der die Sieb struktur (36) ein Vorlaufsiebkorb (2a) umfaßt, der von dem Ringkanal (20) umschlossen ist.
9. Ansaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der dem Siebkorb (2) ein Grobsieb (30) strömungstechnisch vorgeschaltet ist.
10. Ansaugvorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Vorlaufseg ment (4) von dem Grobsieb (30) umgeben ist.
11. Ansaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der der Siebkorb (2) mehrere ineinander angeordnete Siebein sätze umfaßt, die gegeneinander entlang der Längsachse (8) verschieblich sind.
12. Ansaugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die in einer Kondensationskammer (42) einer SiedewasserKern kraftanlage angeordnet ist.
13. Verfahren zum Filtern von Partikeln (p) aus einem in ei ner Kammer (42) einer Kernkraftanlage befindlichem Fluid (f), bei dem das Fluid (f) aus der Kammer (42) in den Reaktor druckbehälter (46) der Kernkraftanlage über eine in die Kam mer (42) mündende Ansaugleitung (44) strömt, wobei das Fluid (f) durch eine endseitig an der Ansaugleitung (44) in der Kammer (42) angeordnete Filtervorrichtung (1) geleitet wird und vollständig durch einen sich in die Ansaugleitung (44) axial erstreckenden und insbesondere zylinderförmigen Sieb korb (2) der Filtervorrichtung (1) strömt, und wobei beim Einströmen in den Siebkorb (2) mittels einer Querschnittser weiterung (9) in dem Fluid (f) Wirbel erzeugt werden, so daß Partikel (p) von der Seitenwand (12) des Siebkorbs (2) wegge spült werden.
Description:
Beschreibung Ansaugvorrichtung und Verfahren zum Filtern von Partikeln aus einem Fluid Die Erfindung bezieht sich auf eine Ansaugvorrichtung und ein Verfahren zum Filtern von Partikeln aus einem Fluid, insbe- sondere aus einer Kühlflüssigkeit, die in einer Kernkraftan- lage aus einer Kammer in eine Ansaugleitung angesaugt wird.

Bei einer Kernkraftanlage ist jederzeit eine ausreichende Kühlung des Reaktors sicherzustellen. Im Falle eines eventu- ellen Kühlmittelverlustes in der Kernkraftanlage, beispiels- weise bei einem Bruch einer Leitung, wird dem Reaktor zur Kühlung ein Kühlmittel zugeführt. Bei einer Siedewasserreak- toranlage wird beispielsweise aus einer Kondensationskammer Kühlmittel über eine Ansaug-oder Fluidleitung angesaugt und in den Reaktordruckbehälter gepumpt. Dabei muß gewährleistet sein, daB Schmutzpartikel, beispielsweise Isoliermaterial, das bei einem Kühlmittelverluststörfall in die Kondensations- kammer gelangen kann, das Ansaugen des Kühlmittels aus der Kondensationskammer nicht beeinträchtigen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Ansaugvorrichtung in einer Kernkraftanlage anzugeben, mit der Partikel aus einem Fluid herausgefiltert werden, ohne daß der Strömungswiderstand für das Fluid von herausgefilterten Partikeln nennenswert beein- flußt wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Filtern von Partikeln aus einem Fluid in einer Kernkraftanlage anzugeben, bei dem der Strömungswiderstand für das Fluid von den herausgefilterten Partikeln unbeein- flußt bleibt.

Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Ansaugvorrichtung eines Kühlsystems einer Kernkraftan- lage mit einer Ansaugleitung, die an den Reaktordruckbehälter der Kernkraftanlage angeschlossen ist und in ein in einer

Kammer befindliches Fluid mündet, wobei in der Kammer am Ende der Ansaugleitung eine Filtervorrichtung vorgesehen ist. Die Filtervorrichtung weist einen Siebkorb auf, der sich entlang einer Längsachse der Ansaugleitung in diese hinein erstreckt und der eine Öffnung zum Einströmen des Fluids in die Ansaug- leitung sowie senkrecht zu der Längsachse eine Querschnitts- fläche aufweist, die kleiner ist als die Querschnittsfläche der Ansaugleitung. Es sind Mittel vorgesehen, die die Diffe- renzfläche der beiden Querschnittsflächen derart überdecken, daß das gesamte Fluid durch die Öffnung in den Siebkorb ein- strömt.

Infolge der unterschiedlichen Querschnittsflächen des Sieb- korbes und der Ansaugleitung, die auch als Strömungskanal be- zeichnet wird, ist der Siebkorb von zumindest einem Wandbe- reich des Strömungskanals beabstandet. Zwischen dem Siebkorb und dem Strömungskanal ist ein Außenraum gebildet, in den das Fluid, insbesondere Kühlwasser, durch die Seitenfläche des Siebkorbes hindurch einströmen kann. Neben der Seitenfläche weist der Siebkorb eine Öffnung zum Einströmen des Fluids und an seinem in Strömungsrichtung gelegenen Ende einen Siebboden auf.

In dem Fluid mitgeführte Partikel oder Schmutzteile setzen sich zunächst an dem Siebboden ab. Je mehr sich der Siebboden zusetzt, desto mehr Fluid strömt durch die Seitenfläche des Siebkorbs, die im folgenden auch als Seitenwand bezeichnet wird. Bei vollständig verstopftem Siebboden strömt das ge- samte Fluid durch die Seitenfläche des Siebkorbs. Nach und nach setzt sich der Siebkorb zu. Infolge der Strömungsver- hältnisse, insbesondere weil die Hauptströmungsrichtung des Fluids in Richtung der Längsachse verläuft, setzt der Sieb- korb sich ausschließlich von dem Siebboden aus zu. Dadurch ist gewährleistet, daß die Seitenfläche zumindest in einem oberen, von dem Siebboden beabstandeten Bereich von Ablage- rungen weitestgehend frei bleibt. Es ist dadurch sicherge- stellt, daß das Fluid zumindest durch die Seitenfläche des

Siebkorbes in den Strömungskanal geführt wird. Die Funktions- tüchtigkeit des Siebkorbs bleibt daher trotz der Ablagerungen erhalten.

Der Siebkorb dient nahezu auf seiner gesamten Länge als eine Art Auffangbehälter für im Fluid mitgeführte Partikel, ohne daß sich der Strömungswiderstand für das Fluid wesentlich än- dert, so daß große Mengen von Partikeln aus dem Fluid heraus- gefiltert werden können. Die Kapazität des Siebkorbes, d. h. die Menge an Material oder Partikeln, die der Siebkorb auf- nehmen kann, wird erhöht, indem die abgelagerten Partikel in- folge des von dem strömenden Fluid ausgeübten Staudrucks in dem Siebkorb komprimiert werden. Dies trägt entscheidend dazu bei, daß der Siebkorb lange Zeit funktionstüchtig bleibt und eine große Menge von Partikeln aus dem Fluid ausfiltern kann.

Die vorgesehenen Mittel zum Überdecken der Differenzfläche der beiden Querschnittsflächen, aufgrund derer das Fluid vollständig durch den Siebkorb strömen muß, können beispiels- weise im Bereich der Öffnung eine Querschnittserweiterung für das strömende Fluid bilden. Die Querschnittserweiterung be- wirkt, daß unmittelbar hinter ihr Turbulenzen entstehen, und sich ein Rückströmgebiet ausbildet. Das Fluid strömt in dem Rückströmgebiet entlang von Wirbellinien nach außen durch die Seitenwand des Siebkorbes hindurch in Richtung auf die Wand des Strömungskanals zu. An der Wand strömt das Fluid entgegen seiner Hauptströmungsrichtung zurück in Richtung auf die Querschnittserweiterung und von dort wieder durch die Seiten- wand des Siebkorbs hindurch nach innen. In diesem Rückstrom- gebiet wird die Seitenfläche des Siebkorbs daher im Bereich der Querschnittserweiterung von außen nach innen von dem Fluid durchströmt, so daß das Zusetzen des Siebkorbs wirksam vermieden ist.

Der entscheidende Vorteil der Ansaugvorrichtung liegt darin, daß insbesondere bei einem Kühlmittelverluststörfall das An- saugen von Kühlwasser aus einer Kammer in dem Reaktordruckbe-

hälter gewährleistet ist. Der Strömungswiderstand für das Fluid ist dabei von den ausgefilterten Partikeln weitgehend unbeeinflußt. Somit ist eine ausreichende Kühlung des Reak- tordruckbehälters sichergestellt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Filtervorrich- tung ein Vorlaufsegment mit einem Einströmkanal zum Einströ- men des Fluids in den Siebkorb auf, wodurch geeignete Strö- mungsverhältnisse erzielt werden, wie z. B. eine geeignete Strömungsgeschwindigkeit oder ein geeignetes Strömungsprofil, die eine hohe Filterwirkung gewährleisten.

Vorteilhafterweise fluchtet der Einströmkanal mit dem Sieb- korb, d. h. der Einströmkanal geht stetig in den Siebkorb über. Einströmkanal und Siebkorb weisen einen gleichen Strö- mungsquerschnitt auf. Durch diese Anordnung wird das Entste- hen eines Rückströmgebietes nach dem Einströmkanal begün- stigt.

Insbesondere ist es für eine einfache konstruktive Gestaltung vorteilhaft, wenn der Siebkorb und/oder der Einströmkanal zy- linderförmig sind.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Ein- strömkanal als Ringkanal ausgebildet, wodurch in Strömung- richtung nach dem Ringkanal, und zwar unmittelbar hinter dem von dem Ringkanal umschlossenen zentralen Bereich, ein inne- res Rückströmgebiet entsteht.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist das Vor- laufsegment eine Siebstruktur auf. Vorteilhafterweise um- schließt der Ringkanal einen Teil der Siebstruktur, insbeson- dere einen Vorlaufsiebkorb, so daß bereits im Vorlaufsegment Partikel ausgefiltert werden. Mit zunehmender Verschmutzung setzt der Vorlaufsiebkorb zu, so daß er einen weitgehend zy- linderförmigen Dorn bildet, der von dem Ringkanal umschlossen und von dem Fluid nicht durchströmbar ist. Das Fluid strömt

in diesem Fall vollständig durch den den Dorn umschließenden Ringkanal.

Neben dem Dorn, d. h. der inneren Begrenzung des Ringkanals, weist vorteilhafterweise das Vorlaufsegment beispielsweise auch an der äußeren Begrenzung des Ringkanals eine Siebstruk- tur auf. Dies ist beispielsweise ein zylinderförmiges und mit Sieblöchern versehenes Rohr.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist dem Sieb- korb ein Grobsieb strömungstechnisch vorgeschaltet, wodurch grobe und großflächige Partikel zurückgehalten werden, bevor das Fluid in den Siebkorb einströmt. Insbesondere ist das Vorlaufsegment von dem Grobsieb umgeben, so daß das Fluid von allen Seiten durch das Grobsieb hindurch in das Vorlaufseg- ment und von dort in den Siebkorb einströmt. Durch die Anord- nung des Grobsiebes vor dem Siebkorb wird die Gesamtfläche der Filtervorrichtung erhöht, wodurch größere Mengen von Schmutz von der Filtervorrichtung zurückgehalten und damit das Zusetzen der Filtervorrichtung wirksam verzögert wird.

Um eine möglichst große Filterfläche zu erzielen und gleich- zeitig eine einfache Montage zu gewährleisten, umfaßt der Siebkorb vorteilhafterweise mehrere ineinander angeordnete Siebeinsätze, die gegeneinander entlang der Längsachse ver- schiebbar sind. Der Siebkorb kann hierdurch in eine bei- spielsweise bereits vorhandene Fluidleitung in einer Konden- sationskammer einer Kernkraftanlage einfach eingeführt werden und anschließend zur Vergrößerung der Siebfläche teleskopar- tig auseinandergeschoben werden.

Die Ansaugvorrichtung ist bevorzugt in einer Kondensations- kammer einer Siedewasser-Kernkraftanlage angeordnet. Die An- saugvorrichtung ist jedoch nicht auf die Anordnung in einer Siedewasser-Kernkraftanlage beschränkt, sondern kann ebenso beispielsweise in einer mit der Kondensationskammer ver-

gleichbaren Kammer einer Druckwasser-Kernkraftanlage angeord- net sein.

Die auf das Verfahren gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Filtern von Partikeln aus ei- nem in einer Kammer einer Kernkraftanlage befindlichem Fluid, bei dem das Fluid aus der Kammer in den Reaktordruckbehälter der Kernkraftanlage über eine in die Kammer mündende Ansaug- leitung strömt. Das Fluid wird dabei durch eine endseitig an der Ansaugleitung in der Kammer angeordnete Filtervorrichtung geleitet und strömt vollständig durch einen sich in die An- saugleitung axial erstreckenden und insbesondere zylinderför- migen Siebkorb der Filtervorrichtung. Beim Einströmen in den Siebkorb werden mittels einer Querschnittserweiterung in dem Fluid Wirbel erzeugt, so daß Partikel von der Seitenwand des Siebkorbs weggespült werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen : FIG 1 einen schematischen Querschnitt einer Filtervor- richtung zur Erläuterung der Strömungsverhältnisse ; FIG 2 ebenfalls einen schematischen Querschnitt einer Filtervorrichtung, bei der ein Fluid durch einen Ringkanal in einen Siebkorb einströmt ; FIG 3 und FIG 4 jeweils eine alternative Ausführungsform der Filtervorrichtung in einer schematischen Ansicht ; FIG 5 eine schematische Ansicht eines Endstücks einer An- saugleitung, an der eine Filtervorrichtung mit ei- nem Siebkorb, einem Vorlaufsegment und einem Grob- sieb angeordnet sind ; FIG 6 eine schematische Ansicht eines Schnittes durch das Grobsieb aus Figur 5 ; FIG 7 eine vereinfachte Darstellung eines Ausschnitts aus einer Siedewasserreaktoranlage mit einer Ansaugvor- richtung.

In den einzelnen Figuren ist gleichen Bezugszeichen die glei- che Bedeutung zugeordnet.

Gemäß Figur 1 weist die Filtervorrichtung 1 einen in einer als Strömungskanal 6 bezeichneten Ansaugleitung angeordneten Siebkorb 2 und ein dem Strömungskanal 6 vorgelagertes Vor- laufsegment 4 auf. Der Siebkorb 2 erstreckt sich entlang ei- ner Längsachse 8 in dem Strömungskanal 6. Das Vorlaufseg- ment 4 mündet in den Strömungskanal 6. Das Vorlaufsegment 4 gemäß Figur 1 kann auch als ein dem Strömungskanal 6 vorgela- gerter Leitungsabschnitt oder Einströmkanal 4a betrachtet werden. Dieser vorgelagerte Leitungsabschnitt ist beispiels- weise ein Rohr.

Ein Fluid f, insbesondere Kühlwasser, kann durch das Vorlauf- segment 4 über eine Öffnung 7 in den Siebkorb 2 und durch diesen hindurch in den Strömungskanal 6 einströmen. Die Hauptströmungsrichtung x des Fluids f fällt mit der Richtung der Längsachse 8 zusammen. Der Siebkorb 2 und das Vorlaufseg- ment 4 weisen jeweils eine gleich große, senkrecht zur Längs- achse 8 orientierte Querschnittsfläche al auf, die kleiner ist als die Querschnittsfläche a2 des Strömungskanals 6. Das Vorlaufsegment 4 geht dabei ohne Absatz in den Siebkorb 2 über, d. h. das Vorlaufsegment 4 fluchtet mit dem Siebkorb 2.

Durch den direkten Anschluß des Siebkorbes 2 an das Vorlauf- segment 4 wird gewährleistet, daß das Fluid f, das durch das Vorlaufsegment 4 in den Strömungskanal 6 einströmt, vollstän- dig durch den Siebkorb 2 strömt. Das gesamte durch den Strö- mungskanal 6 strömende Fluid f wird daher gefiltert. Aufgrund der unterschiedlichen Querschnittsflächen des Vorlaufseg- ments 4 und des Strömungskanals 6 besteht im Bereich des Übergangs des Vorlaufsegments 4 zu dem Strömungskanal 6 eine sprunghafte Querschnittserweiterung 9. Dieser Ubergangsbe- reich ist daher mit einem Stoßdiffusor vergleichbar.

Der Siebkorb 2 weist eine Seitenwand 12 und an seinem in Strömungsrichtung des Fluids f gelegenen Ende einen Siebbo-

den 10 auf. Der Siebkorb 2 ist beispielsweise zylinderförmig.

Seine Siebfläche, nämlich die Fläche des Siebbodens 10 zusam- men mit der Fläche der Seitenwand 12, ist beispielsweise aus einem gelochten Blech oder einem Drahtgeflecht gebildet. Der Siebboden 10 kann alternativ hierzu auch für das Fluid un- durchlässig ausgebildet sein.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Filtervorrichtung 1 sind in der Figur 1 Strömungslinien 13 des Fluids f einge- zeichnet. Aufgrund der plötzlichen Querschnittserweiterung 9 beim Übergang des Vorlaufsegments 4 in den Strömungskanal 6 kommt es in einem Rückströmgebiet 14 zu Rückströmwirbeln ql.

Das Rückströmgebiet 14 bildet sich unmittelbar hinter der Querschnittserweiterung 9 und zwar im wesentlichen zwischen der Seitenwand 12 des Siebkorbes 2 und der Wand des Strö- mungskanals 6 aus.

Infolge der bei der Querschnittserweiterung 9 sich ausbilden- den Druckverhältnisse strömt das Fluid f stromabwärts durch die Seitenwand 12 nach außen, d. h. auf die Wand 16 des Strö- mungskanals 6 zu. In dem Fluid f mitgeführte Partikel p wer- den dabei von dem Siebkorb 2 zurückgehalten, so daß in einem, beispielsweise ringförmigen, Außenraum 17 zwischen dem Sieb- korb 2 und dem Strömungskanal 6 ausschließlich gereinigtes Fluid strömt. Unmittelbar an der Querschnittserweiterung 9 herrscht ein geringerer Druck, so daß das gereinigte Fluid f entlang der eingezeichneten Wirbellinie des Rückströmwir- bels ql entgegen der Hauptströmungsrichtung x des Fluids f wieder in Richtung des Vorlaufsegments 4 strömt. Im Bereich der Querschnittserweiterung 9 durchdringt dieser gereinigte Anteil des Fluids f die Seitenwand 12 wieder von außen, d. h. das Fluid f durchströmt die Seitenwand 12 in Richtung auf die Längsachse 8 zu und spült die Seitenwand 12 von außen durch.

In dem Fluid f mitgeführte Schmutzpartikel, wie beispiels- weise faserförmiges Material, können sich daher in diesem Be- reich an der Seitenwand 12 nicht ablagern und den Siebkorb 2

verstopfen. Eine Ablagerung an der Seitenwand 12 wird des weiteren durch die axiale Strömungsrichtung des Fluids f, d. h. in Richtung der Längsachse 8, wirksam vermieden. In dem Fluid f mitgeführte Partikel p setzen sich vielmehr am Ende des Siebkorbes 2 an dem Siebboden 10 ab und verstopfen den Siebboden 10 zunehmend. Solange dieser noch nicht vollständig verstopft ist, fließt das Fluid f sowohl durch den Siebbo- den 10 als auch durch die Seitenwand 12. Mit zunehmender Zu- setzung des Siebbodens 10 wird der Anteil des Fluids f, der durch den Siebboden 10 strömt, immer kleiner, bis schließlich das gesamte Fluid f durch die Seitenwand 12 strömt.

Dies hat zur Folge, daß die Seitenwand 12 sich ebenfalls mit Partikeln p zusetzen kann. Aufgrund der Strömungsverhältnisse geschieht dies allerdings nur im Bereich des Siebbodens 10 bzw. an der Stelle im Siebkorb 2, an der das Fluid f durch Ablagerungen gezwungen ist, durch die Seitenwand 12 zu strö- men. Ein wesentlicher Vorteil dieser Filtervorrichtung 1 liegt darin, daß der Siebkorb 2 ausschließlich vom Siebbo- den 10 ausgehend nach und nach zusetzt, so daß Fluid f jeder- zeit durch die Seitenwand 12 abströmen kann. Der Siebkorb 2 bildet ein Auffanggefäß für in dem Fluid mitgeführte Parti- kel p, in dem sich die Partikel p ansammeln. Diese Ansammlung von Partikeln p weist infolge des strömenden Fluids f eine Einbuchtung mit einem parabelförmigen Profil auf. Unmittelbar vor und hinter dieser Ansammlung bilden sich ebenfalls Wir- bel q2 aus.

Trotz der zunehmenden, vom Siebboden 10 ausgehenden, Zuset- zung des Siebkorbes 2 bleibt der Strömungswiderstand des Siebkorbes 2 im wesentlichen unverändert, da das Fluid f durch die Seitenwand 12 über den zwischen dem Siebkorb 2 und dem Strömungskanal 6 gebildeten Außenraum 17 vollständig ab- strömen kann. Erst wenn der Siebkorb 2 nahezu vollständig mit Partikel p gefüllt ist, verändert sich der Strömungswider- stand deutlich. Die Filtervorrichtung 1 erzielt weiterhin eine besonders vorteilhafte Wirkung, da die Partikel p in dem

Siebkorb 2 komprimiert werden. Aufgrund der Strömung des Fluids f herrscht vor dem Siebboden 10 bzw. vor der Ansamm- lung von Partikeln p ein hoher Staudruck, der zu der Kompri- mierung führt. Dadurch wird die Kapazität des Siebkorbes 2 erhöht, d. h. die Menge der in dem Siebkorb 2 aufgefangenen Partikel p wird vergrößert.

Gemäß der Figur 2 weist das Vorlaufsegment 4 als Einströmka- nal 4a einen Ringkanal 20 auf. Der in dem Strömungskanal 6 angeordnete Siebkorb 2 fluchtet mit der äußeren Begrenzung 22 des Ringkanals 20, so daß sichergestellt ist, daß das durch den Ringkanal 20 strömende Fluid f vollständig durch den Siebkorb 2 strömt. Der äußere Durchmesser dl des Ringka- nals 20 entspricht daher dem Durchmesser d2 des beispiels- weise zylinderförmigen Siebkorbes 2 und ist kleiner als der Durchmesser d3 des beispielsweise rohrförmigen Strömungska- nals 6. Zusätzlich zu dem äußeren Rückströmgebiet 14 zwischen dem Siebkorb 2 und der Wand 16 des Strömungskanals 6 hinter der Querschnittserweiterung 9 bildet sich unmittelbar im An- schluß an das Vorlaufsegment 4 ein inneres Rückströmgebiet 24 aus. Das innere Rückströmgebiet 24 bildet sich insbesondere hinter dem zentralen, beispielsweise massiven, Bereich aus, der von dem Ringkanal 20 umschlossen ist und als Dorn 25 be- zeichnet wird. Die beiden Rückströmgebiete 14,24 verhindern im Bereich des Übergangs von dem Vorlaufsegment 4 zu dem Strömungskanal 6, d. h. im Bereich der Querschnittserweite- rung 9, ein Zusetzen der Seitenwand 12 des Siebkorbes 2.

Gemäß Figur 3 umfaßt die Filtervorrichtung 1 einen zentral in einem Strömungskanal 6 angeordneten Siebkorb 2, d. h. der Siebkorb 2 ist von der Wand 16 des Strömungskanals 6 gleich- mäßig beabstandet. Das Fluid f kann daher überall durch die Seitenwand 12 des Siebkorbes 2 in den Strömungskanal 6 ein- strömen. Der Siebkorb 2 ist mit Hilfe eines Flansches 26 in dem Strömungskanal 6 angeordnet. Der Siebkorb 2 mit Flansch 26 kann daher als ein Einsatz bzw. Aufsatz für einen Strömungskanal 6 aufgefaßt werden. Der Flansch 26 ist bei-

spielsweise als eine Art Lochblende ausgestaltet, so daß das Fluid f vollständig durch die Öffnung der Lochblende zunächst in den Siebkorb 2 und von dort in den Strömungskanal 6 ein- strömt.

Gemäß der Figur 4 ist der Siebkorb 2 in dem Strömungskanal 6 asymmetrisch, also nicht zentral, angeordnet. Der Siebkorb 2 ist nur noch von einem Teilbereich der Wand 16 des Strömung- kanals 6 beabstandet. Ein Teilbereich der Seitenwand 12 des Siebkorbes 2 wird durch einen Teilbereich der Wand 16a des Strömungskanals 6 gebildet. Der Siebkorb 2 ist, im Schnitt gesehen, in etwa s-förmig geschwungen. Durch die vordere Krümmung 28a an seinem vorderen Ende, d. h. an dem Ende des Siebkorbes 2, durch das das Fluid f einströmt, wird eine zu- mindest teilweise Beabstandung des Siebkorbes 2 von der Wand 16 gewährleistet. Im Anschluß an die vordere Krüm- mung 28a weist der Siebkorb 23 eine kleinere Querschnittsflä- che al auf als die Querschnittsfläche a2 des Strömungska- nals 6. Der Siebkorb 2 ist im Bereich der vorderen Krüm- mung 28a und im Bereich einer hinteren Krümmung 28b direkt an den Strömungskanal 6 angeschlossen, so daß das Fluid f voll- ständig durch die Siebfläche des Siebkorbes 2 hindurchströmen muß. Die beiden Krümmungen 28a, 28b bilden dabei die Mittel, die gewährleisten, daß das Fluid f vollständig durch den Siebkorb 2, zu dem auch die beiden Krümmungen 28a, 28b zählen, geführt wird. Die vordere Krümmung 28a geht dabei in die Sei- tenwand 12 und die hintere Krümmung 28b in den Siebboden 10 über. In einer vorteilhaften Weise ist insbesondere die vor- dere Krümmung 28a für das Fluid f undurchlässig ausgebildet, so daß sich im Anschluß an die vordere Krümmung 28a eine Wir- belströmung ausbildet, die ein Zusetzen der Seitenwand 12 verhindert.

In der Figur 5 ist ein Teilstück einer weiterhin als Strö- mungskanal 6 bezeichneten Ansaugleitung gezeigt, an deren Ende die Filtervorrichtung 1 angeordnet ist. Die Filtervor- richtung 1 weist ein Grobsieb 30 auf, das dem im Strömungska-

nal 6 angeordneten Siebkorb 2 vorgeschaltet ist und das Vor- laufsegment 4 umfaßt. Das Fluid f, das in den Siebkorb 2 ein- strömt, durchströmt zunächst das Grobsieb 30. Dadurch werden sperrige und großvolumige Partikel p bereits von dem Grob- sieb 30 zurückgehalten. Nach Durchströmen des Grobsiebs 30 gelangt das Fluid f über das Vorlaufsegment 4 in den Sieb- korb 2 und strömt durch diesen hindurch in den Strömungska- nal 6. Im eine ausreichende Menge an Fluid f ansaugen zu kön- nen, weist der Strömungskanal 6 typischerweise einen Durch- messer von etwa 0,5 m auf.

Der Siebkorb 2 umfaßt gemäß der Figur 5 drei Siebein- sätze 32a, b, c, die ineinander angeordnet und gegeneinander verschieblich sind. Die Siebeinsätze 32a, b, c weisen bei- spielsweise jeweils eine Länge von etwa 1,5 m bis 1,6 m und einen Durchmesser von 0,38 m bzw. 0,37 m bzw. 0,36 m auf. Die einzelnen Siebeinsätze 32a, b, c sind beispielsweise durch Ab- standshalter 34 jeweils von der Wand 16 des Strömungskanals 6 beabstandet. Der Aufbau des Siebkorbes 2 aus mehreren Sie- einsätzen 32a, b, c erleichtert vor allen Dingen die Montage des Siebkorbes 2 in einen bestehenden Strömungskanal 6, so daß eine möglichst große Siebfläche und ein möglichst großes Siebvolumen zum Auffangen der Partikel p erzielt wird. Bei der Montage wird der Siebkorb 2, bei dem die Siebein- sätze 32a, b, c zunächst teleskopartig ineinander geschoben sind, in den Strömungskanal 6 eingeführt, und anschließend werden die Siebeinsätze 32 in dem Strömungskanal 6 gegenein- ander verschoben.

In den Siebkorb 2 strömt das Fluid f aus einem Vorlaufseg- ment 4 ein, das einen Ringkanal 20 aufweist. Dabei kann ein Teil des Vorlaufsegments 4 von einem der Siebeinsätze 32a ge- bildet sein. Gemäß der Figur 5 bildet der Siebeinsatz 32a mit dem größten Durchmesser, der zu einer Siebstruktur 36 des Vorlaufsegments 4 zählt, die äußere Begrenzung 22 des Ringka- nals 20. Der Ringkanal 20 selbst umschließt einen Vorlauf- siebkorb 2a, der ebenfalls ein Teil der Siebstruktur 36 ist.

Zu der Siebstruktur 36 zählt daher gemäß diesem Ausführungs- beispiel ein Endstück des Siebeinsatzes 32a und der Vorlauf- siebkorb 2a.

Der äußere Siebeinsatz 32a ist mittels eines Flansches 26 an einem Endflansch 38 der Fluidleitung 6 befestigt. Der Sieb- korb 2 und die Siebstrukturen 36 werden, in Abgrenzung zu dem Grobsieb 30, als Feinsieb bezeichnet. Für das Feinsieb wird beispielsweise ein Lochblech verwendet, bei dem die einzelnen Löcher einen Durchmesser von beispielsweise 4 mm bei einem Lochabstand von beispielsweise 6 mm aufweisen, und die Loch- reihen gegeneinander versetzt sind. Der Lochanteil an dem Lochblech beträgt beispielsweise 40%.

Das Grobsieb 30 ist ebenfalls an dem Endflansch 38 befestigt.

Es weist als Siebfläche beispielsweise ebenfalls Lochbleche auf, mit einem Lochdurchmesser von 40 mm, mit einem Lochab- stand von 60 mm, wobei die Lochreihen versetzt und der Loch- anteil 40% beträgt. Das Grobsieb 30 ist in etwa quaderförmig und weist beispielsweise eine Kantenlänge von etwa 1,6 m auf.

Zur Vergrößerung der Siebfläche des Grobsiebs 30 ist eine Mehrzahl der beschriebenen Lochbleche nahezu im gesamten Vo- lumen des Grobsiebs 30 angeordnet. Die Anordnung der einzel- nen Lochbleche ist dabei derart, daß gewährleistet ist, daß einströmendes Fluid f zumindest durch ein Lochblech durch- strömen muß.

Ein Großteil der in dem Fluid f mitgeführten Partikel p wird bereits durch das Grobsieb 30 zurückgehalten. Feinere Anteile gelangen in den Bereich des Vorlaufsegments 4. Das Fluid f kann zunächst aus allen Richtungen durch das Vorlaufsegment 4 in den Strömungskanal 6 einströmen, da der Ringkanal 20 von Siebstrukturen 36, nämlich einem Teil des äußeren Siebeinsat- zes 32a des Siebkorbes 2 und dem Vorlaufsiebkorb 2a, gebildet wird. Der Vorlaufsiebkorb 2a wird von dem Ringkanal 20 wei- testgehend umfaßt. Das Fluid f strömt daher beispielsweise von außen durch den Siebeinsatz 32a in den Ringkanal 20 ein.

Dabei kann der Siebeinsatz 32a in diesem Bereich, in dem er ein Teil des Vorlaufsegments 4 ist, mit der Zeit mit Parti- keln p zugesetzt werden. Ebenso kann die als Vorlaufsieb- korb 2a ausgebildete Siebstruktur 36 mit der Zeit verstopfen.

Doch selbst für den Fall, wenn sämtliche Siebstrukturen 36 des Vorlaufsegments 4 verstopft sind, bleibt ein ausreichen- der Strömungsweg für das Fluid f über den Ringkanal 20 zum Einströmen in den Strömungskanal 6 offen. Der Vorteil der Siebstrukturen 36 in dem Vorlaufsegment 4 liegt darin, daß hiermit eine zusätzliche Siebfläche geschaffen ist.

Die beschriebene Filtervorrichtung 1, mit Grobsieb 30, Vor- laufsegment 4 und Siebkorb 2, weist eine große Siebfläche auf, um selbst sehr große Mengen von Partikeln p aufzufangen, und so den Strömungsweg durch den Strömungskanal 6 offenzu- halten.

Figur 6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fi- gur 5 durch das Grobsieb 30. In Figur 6 ist beispielhaft eine Anordnung der Lochbleche in dem Grobsieb 30 dargestellt. Die einzelnen Lochbleche bzw. Lochblechreihen sind dabei derart angeordnet, daß sie, im Querschnitt gesehen, dreieckförmige Siebflächen 39 bilden. Gleichzeitig werden ebenfalls dreieck- förmige Zwickel 40 gebildet, die zum Auffangen von grobem Ma- terial geeignet sind. Diese Zwickel 40 dienen daher dazu, in der Filtervorrichtung 1 ein möglichst großes Volumen zum Auf- fangen von Schmutzpartikeln zu gewährleisten.

Gemäß Figur 7 ist die Filtervorrichtung 1 in einer Kondensa- tionskammer 42 einer stark schematisch dargestellten Siede- wasserkernkraftanlage angeordnet. Die Filtervorrichtung 1 ist an eine Ansaugleitung 44, die in die Kondensationskammer 42 mündet, angeordnet. Die Ansaugleitung 44 bildet zusammen mit der Filtervorrichtung 1 eine Ansaugvorrichtung zum Fördern von Kühlmittel c, beispielsweise Wasser, in einen Reaktor- druckbehälter 46 der Siedewasserkernkraftanlage. Die Konden-

sationskammer 42 und der Reaktordruckbehälter 46 sind in ei- nem Sicherheitsbehälter 48 angeordnet.

Die Ansaugvorrichtung ist Teil eines Kühlsystems, insbeson- dere Notkühlsystem, mit dem eine ausreichende Kühlung des Re- aktordruckbehälters 46 gewährleistet ist. Insbesondere bei einem eventuell auftretenden Kühlmittelverluststörfall können große Mengen an Kühlmittel c, das frei von Verunreinigungen und Partikeln p ist, zuverlässig in den Reaktordruckbehäl- ter 46 eingebracht werden.