專利名稱：用于核反應(yīng)堆可居住性區(qū)域的空氣過濾的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于為核反應(yīng)堆設(shè)施的可居住性區(qū)域提供過濾空氣 的系鄉(xiāng)充和方法。
背景技術(shù)：
10 在這部分中的陳述僅僅提供與本發(fā)明公開相關(guān)聯(lián)的背景信息，并
不一定構(gòu)成現(xiàn)有^t術(shù)。
核電廠需要為工廠控制室可居住性區(qū)域(CRHA)提供"新鮮空氣" 的應(yīng)急系統(tǒng)，以防發(fā)生放射性事故和/或中毒事故，即，放射性和/或 毒性污染物、氣體或煙塵的意外釋放或泄漏。在這種情形下通常為主
15 控制室的緊急可居住性采用壓縮空氣存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)提供清潔安全的空 氣，即，無(wú)放射性和毒性污染物的空氣。這種已知的壓縮空氣存儲(chǔ)系 統(tǒng)需要存儲(chǔ)大型壓縮空氣罐，并安裝相關(guān)的管線、管道、閥門、調(diào)節(jié) 器、儀表和操作控制器。另外，必須安裝系統(tǒng)和設(shè)備以避免在這種已 知的壓縮空氣存儲(chǔ)系統(tǒng)操作期間發(fā)生過壓。因而，已知的壓縮空氣存 20 儲(chǔ)系統(tǒng)可能具有設(shè)計(jì)問題，安裝、實(shí)施和操作成本較高，并且維護(hù)有 問題。
此外，已知的控制室可居住性區(qū)域HVAC子系統(tǒng)設(shè)計(jì)通常利用標(biāo) 準(zhǔn)商業(yè)直吸式空氣調(diào)節(jié)裝置(AHU)，以循環(huán)并調(diào)節(jié)CRHA中的空氣， 即，加熱和冷卻空氣。更具體地說(shuō)，這種設(shè)計(jì)的布局通常需要安裝在 25 CRHA外部的一個(gè)或多個(gè)AHU和回風(fēng)扇/排氣扇。例如，時(shí)常將一個(gè) 或多個(gè)AHU和回風(fēng)扇/排氣扇定位在與CRHA分隔開的機(jī)械設(shè)備間 中。外部AHU和風(fēng)扇的利用必須安裝大量隔離的管道系統(tǒng)，其必須 從CRHA的外部迂回至CRHA的內(nèi)部。在發(fā)生放射性和/或中毒事故期間，這種管道系統(tǒng)乂人CRHA外部的迂回在滿足有關(guān)放射性污染空氣 從CRHA外部'向內(nèi)泄漏，的安全要求方面可能會(huì)有問題。

發(fā)明內(nèi)容
5 根據(jù)一個(gè)方面，提供了一種系統(tǒng)，其用于為核反應(yīng)堆可居住性區(qū)
域提供基本無(wú)放射性和毒性污染的空氣。在不同的實(shí)施例中，該系統(tǒng) 可包括至少一個(gè)應(yīng)急空氣過濾裝置，其構(gòu)造成并可操作成為可居住性 區(qū)域提供無(wú)放射性和毒性污染的空氣。該系統(tǒng)還可包括至少一個(gè)儲(chǔ)能 式能量源，其構(gòu)造成并可纟喿作成為各個(gè)應(yīng)急空氣過濾裝置提供運(yùn)行能 10 量。
在其它不同的實(shí)施例中，該系統(tǒng)可包括至少 一個(gè)儲(chǔ)能式能量源和 一對(duì)冗余應(yīng)急空氣過濾裝置，其各構(gòu)造成并可操作成為可居住性區(qū)域 提供無(wú)放射性和毒性污染的空氣。各個(gè)應(yīng)急空氣過濾裝置可包括外 殼、位于外殼中的過濾器鏈以及一對(duì)冗余風(fēng)扇組件，外殼通過入口管
15 道系統(tǒng)而連接在外部空氣源上，并通過出口管道系統(tǒng)而連接在可居住 性區(qū)域上，所述過濾器鏈包括多個(gè)空氣過濾器。各個(gè)風(fēng)扇組件可通過 儲(chǔ)能式能量源進(jìn)行操作，以產(chǎn)生空氣流，其通過從入口管道系統(tǒng)吸入 空氣而使空氣從外部空氣源進(jìn)入到可居住性區(qū)域中，迫使空氣穿過過 濾器鏈，以濾去放射性和/或毒性污染，并迫使過濾后的空氣穿過出口
20 管道系統(tǒng)而進(jìn)入到可居住性區(qū)域中。各個(gè)風(fēng)扇組件包括電動(dòng)機(jī)，其定 位在空氣流中，以加熱和干燥空氣流。
根據(jù)另一方面，提供了一種方法，其用于為核反應(yīng)堆控制室可居 住性區(qū)域提供基本無(wú)放射性和毒性污染的空氣。在不同的實(shí)施例中， 該方法包括當(dāng)從核反應(yīng)堆中釋放出放射性和/或毒性污染時(shí)，使新鮮空
25 氣供給子系統(tǒng)失效，其中新鮮空氣供給子系統(tǒng)構(gòu)造成并可操作成在核 反應(yīng)堆的正常工作期間為可居住性區(qū)域提供置換空氣。該方法還可包 括當(dāng)從核反應(yīng)堆中釋放出放射性和/或毒性污染時(shí)，從至少一個(gè)儲(chǔ)能式 能量源中為 一對(duì)冗余應(yīng)急空氣過濾裝置的至少其中 一個(gè)空氣過濾裝
6置提供電能。該方法還可包括利用來(lái)自至少一個(gè)儲(chǔ)能式能量源的電功 率，以操作相應(yīng)的包括在各個(gè)應(yīng)急空氣過濾裝置中的 一對(duì)冗余風(fēng)扇組 件的至少其中一個(gè)風(fēng)扇組件的電動(dòng)機(jī)，從而由外部空氣源中產(chǎn)生空氣
流，其穿過至少一個(gè)應(yīng)急空氣過濾裝置，并進(jìn)入到可居^i性區(qū)域中。 各個(gè)電動(dòng)機(jī)可定位在空氣流中，并是可操作的，以使相應(yīng)的風(fēng)扇組件 的風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生空氣流。該方法還可包括通過將空氣從外部空 氣源經(jīng)由相應(yīng)的應(yīng)急空氣過濾裝置的入口管道系統(tǒng)而抽吸到至少一 個(gè)應(yīng)急空氣過濾裝置中，義人而過濾空氣流，以除去》文射性和/或毒性污 染。之后迫使空氣穿過相應(yīng)的應(yīng)急空氣過濾裝置的過濾器鏈，以濾去 放射性和/或毒性污染，然后迫使過濾后的空氣穿過相應(yīng)的應(yīng)急空氣過 濾裝置的出口管道系統(tǒng)而進(jìn)入到可居住性區(qū)域中。此外，該方法可包 括利用通過定位在空氣流中的相應(yīng)電動(dòng)機(jī)的操作所產(chǎn)生的熱量來(lái)加 熱和干燥空氣流。
該懂得，細(xì)節(jié)描述和特定的示例僅僅只用于舉例說(shuō)明的目的，而并不 意圖限制本發(fā)明的范圍。


這里所述的圖紙只是出于舉例說(shuō)明的目的，而決非意圖限制本發(fā)
20 明的范圍。
圖1是根據(jù)本發(fā)明公開的不同實(shí)施例的空氣過濾和調(diào)節(jié)(AFC)系 統(tǒng)的框圖，其用于核反應(yīng)堆設(shè)施的可居住性區(qū)域。
圖2是根據(jù)本發(fā)明公開的不同實(shí)施例的圖1中所示的AFC系統(tǒng)的 空氣過濾和調(diào)節(jié)子系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的框圖。 25 圖3是根據(jù)本發(fā)明公開的不同實(shí)施例的圖1中所示的AFC系統(tǒng)的
應(yīng)急過濾子系統(tǒng)的框圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明公開的不同實(shí)施例的應(yīng)急空氣過濾裝置的橫截 面結(jié)構(gòu)圖，其包含在圖3中所示的應(yīng)急過濾子系統(tǒng)中。零部件清單
10空氣過濾和調(diào)節(jié)系統(tǒng)； 5 14可居住性區(qū)域；
18正常運(yùn)轉(zhuǎn)空氣過濾和調(diào)節(jié)子系統(tǒng);
22應(yīng)急過濾子系統(tǒng)；
26再循環(huán)和調(diào)節(jié)子系統(tǒng)；
30置換空氣子系統(tǒng)； 10 34上通風(fēng)室；
38下通風(fēng)室；
42天花板間隔物；
46可居住性區(qū)域天花板；
50地板間隔物； 15 54可居住性區(qū)域地板；
58居住空間；
62排氣口；
66調(diào)風(fēng)器；
70再循環(huán)空氣處理單元； 20 74再循環(huán)空氣處理單元入口；
78再循環(huán)空氣處理單元出口； 82再循環(huán)空氣處理單元過濾器； 86再循環(huán)空氣處理單元風(fēng)扇； 90再循環(huán)空氣處理單元進(jìn)氣煙道； 25 94出口 ；
98再循環(huán)空氣處理單元加熱元件；
102已冷卻的冷卻劑^f諸熱槽；
106再循環(huán)空氣處理單元冷卻盤管；110已冷卻的冷卻劑管道； 114返回冷卻劑管道； 116 />用設(shè)備間； 118冷卻劑泵； 5 122置換空氣處理單元；
126置換空氣處理單元入口； 130置換空氣處理單元出口； 134置換空氣處理單元過濾器; 138置換空氣處理單元風(fēng)扇；
10 142置換空氣導(dǎo)管；
146置換空氣導(dǎo)管隔離閘門； 150 ^f諸能式能量源； 154煙塵凈化子系統(tǒng)； 158煙塵凈化風(fēng)扇；
15 162煙塵凈化出口管道系統(tǒng)；
166煙塵凈化入口管道系統(tǒng)； 170外部空氣通道； 174煙塵凈化入口隔離風(fēng)門； 178煙塵凈化出口隔離閘門；
20 182應(yīng)急空氣過濾裝置(EAFU);
186EAFU外殼； 190外部空氣源； 194EAFU入口管道系統(tǒng)； 198EAFU出口管道系統(tǒng)；
25 202EAFU過濾器鏈； 206EAFU風(fēng)扇組件； 210過濾器； 214儲(chǔ)能式能量源；218風(fēng)扇組件的電動(dòng)才幾； 222風(fēng)扇組件的風(fēng)扇；
具體實(shí)施例方式
5 以下描述在性質(zhì)上僅僅是示例性的，并且并不意圖限制本發(fā)明、
應(yīng)用或用途。在整個(gè)說(shuō)明書中，相似的標(biāo)號(hào)將用于指示相似的元件。 圖1是根據(jù)本發(fā)明公開的不同實(shí)施例的空氣過濾和調(diào)節(jié)(AFC)系 統(tǒng)10的框圖，其用于核反應(yīng)堆設(shè)施的可居住性區(qū)域14?？删幼⌒詤^(qū) 域14可以是構(gòu)造成可^皮人占用的核反應(yīng)堆設(shè)施的任何區(qū)域、房間或
10 建筑物，例如核反應(yīng)堆發(fā)電廠。例如，在不同實(shí)施例中，可居住性區(qū) 域14可以是核反應(yīng)堆發(fā)電廠的控制室，其構(gòu)造且裝備成可被多個(gè)工 廠人員占用，以控制工廠的操作。AFC系統(tǒng)IO構(gòu)造成并可操作成在 可居住性區(qū)域14中產(chǎn)生空氣流，其為可居住性區(qū)域14的居住者提供 安全可呼吸的空氣。更具體地說(shuō)，如以下所述，在核反應(yīng)堆設(shè)施正常
15 運(yùn)轉(zhuǎn)期間，AFC系統(tǒng)10使空氣在可居住性區(qū)域中循環(huán)，其經(jīng)過過濾 以除去各種非放射性的無(wú)毒性環(huán)境微粒例如灰塵、粉塵、花粉等等， 并調(diào)節(jié)，即，加熱和/或冷卻至所需的溫度。另外，如以下所述，在發(fā) 生核事故和/或中毒事故期間，AFC系統(tǒng)10封閉，或隔離可居住性區(qū) 域，以免受到被放射性和/或毒性物質(zhì)和微粒污染的空氣的滲透，并使
20 空氣在可居住性區(qū)域中循環(huán)，其經(jīng)過過濾，以除去這種放射性和毒性 物質(zhì)及微粒。
通常，AFC系統(tǒng)10包括正常運(yùn)轉(zhuǎn)空氣過濾和調(diào)節(jié)(NOAFC)子系 統(tǒng)18和應(yīng)急過濾(EF)子系統(tǒng)22。 NOAFC子系統(tǒng)18構(gòu)造成可在核反 應(yīng)堆設(shè)施正常的日常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)期間操作，以便在可居住性區(qū)域14中 25 調(diào)節(jié)并產(chǎn)生空氣流。更具體地說(shuō)，NOAFC子系統(tǒng)18構(gòu)造成并可操作 成使空氣在可居住性區(qū)域14中循環(huán)，其經(jīng)過過濾，以除去各種非放 射性、無(wú)毒性的環(huán)境微粒，例如灰塵、粉塵、花粉等等，并調(diào)節(jié)，即， 加熱和/或冷卻至所需的溫度。EF子系統(tǒng)22構(gòu)造成并可操:作成在發(fā)生
10放射性和/或中毒事故期間為可居住性區(qū)域14提供安全可呼吸的空 氣。更具體地說(shuō)，EF子系統(tǒng)22可在發(fā)生核事故和/或中毒事故期間操 作，以便在可居住性區(qū)域中提供空氣流，其經(jīng)過過濾，以便基本不含 危險(xiǎn)的和危害性的放射性和/或毒性材料、物質(zhì)、微粒、氣體等等。 5 NOAFC子系統(tǒng)18包括再循環(huán)和調(diào)節(jié)子系統(tǒng)26和置換空氣子系
統(tǒng)30。再循環(huán)和調(diào)節(jié)子系統(tǒng)26構(gòu)造成并可操作成產(chǎn)生和調(diào)節(jié)可居住 性區(qū)域14中的再循環(huán)空氣流，而無(wú)需任何載氣導(dǎo)管，即穿透可居住 性區(qū)域14外邊界的管道系統(tǒng)。如此處所用，可居住性區(qū)域14的外邊 界被限定為將可居住性區(qū)域14封閉起來(lái)的壁、天花板和地板的復(fù)合
10 結(jié)構(gòu)。因而，在再循環(huán)和調(diào)節(jié)子系統(tǒng)26的管道系統(tǒng)的入口或出口的 外邊界中不存在開口 ，在發(fā)生放射性和/或中毒事故期間供不安全的空 氣，即，被放射性和/或毒性物質(zhì)污染的空氣可通過該開口而滲進(jìn)可居 住性區(qū)域中。如此處所用，放射性和/或中毒事故被限定為危險(xiǎn)和危害 性的放射性和/或毒性材料、物質(zhì)、微粒、氣體等等從核反應(yīng)堆設(shè)施的
15 核反應(yīng)堆中釋放或泄漏到空氣中的事故。
置換空氣子系統(tǒng)30構(gòu)造成并可操作成在核反應(yīng)堆設(shè)施正常的曰 常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)期間與再循環(huán)和調(diào)節(jié)子系統(tǒng)26協(xié)同工作。具體地說(shuō)，置 換空氣子系統(tǒng)構(gòu)造成并可操作成為可居住性區(qū)域提供置換空氣，其經(jīng) 過過濾，以除去各種非放射性的無(wú)毒性的環(huán)境微粒，例如灰塵粉塵花
20 粉等等。因而，在核反應(yīng)堆設(shè)施正常的日常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)期間，再循環(huán)和 調(diào)節(jié)子系統(tǒng)26和置換空氣子系統(tǒng)30協(xié)同操作，以便為可居住性區(qū)域 14的居住者提供調(diào)節(jié)后的空氣，其經(jīng)過過濾，以除去非放射性的無(wú)毒 性的環(huán)境微粒。
現(xiàn)在參看圖2,可居住性區(qū)域14構(gòu)造成可包括上通風(fēng)室34和下 25通風(fēng)室38。在不同的實(shí)施例中，上通風(fēng)室34成形于天花板間隔壁42 和可居住性區(qū)域14的天花板46之間，天花板間隔物42定位在，例 如懸掛于可居住性區(qū)域14中。類似地，在不同的實(shí)施例中，下通風(fēng) 室38成形于活動(dòng)地板間隔物50和可居住性區(qū)域14的地板54之間，
ii活動(dòng)地板間隔物50定位在可居住性區(qū)域14中。在可居住性區(qū)域14 中，在天花板間隔物42和地板間隔物50之間的空間這里將^皮稱為居 住空間58。天花板間隔物42包括多個(gè)排氣口 62，其容許居住空間58 中的空氣流入到上通風(fēng)室34中。另外，地板間隔物50包括多個(gè)調(diào)風(fēng) 5器66,其容許下通風(fēng)室38中的空氣流入到居住空間58中。
如上所述，NOAFC子系統(tǒng)18包括再循環(huán)和調(diào)節(jié)子系統(tǒng)26和置 換空氣子系統(tǒng)30。再循環(huán)和調(diào)節(jié)子系統(tǒng)26和置換空氣子系統(tǒng)30協(xié)同 才乘作，以便在核反應(yīng)堆設(shè)施正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間，在可居住性區(qū)域14中產(chǎn) 生調(diào)節(jié)并過濾后的空氣流。
10 再循環(huán)和調(diào)節(jié)子系統(tǒng)26包括一個(gè)或多個(gè)再循環(huán)空氣處理單元70,
其定位在可居住性區(qū)域14中。也就是說(shuō)，所述一個(gè)或多個(gè)再循環(huán)空 氣處理單元70物理上定位并安裝在可居住性區(qū)域14的外邊界范圍 內(nèi)。在不同的實(shí)現(xiàn)形式中，再循環(huán)空氣處理單元70定位在居住空間 58中。在不同的實(shí)施例中，如圖2中所示，再循環(huán)和調(diào)節(jié)子系統(tǒng)26
15可包括一對(duì)冗余的再循環(huán)空氣處理單元70。冗余的再循環(huán)空氣處理單 元70實(shí)現(xiàn)成，如果一個(gè)再循環(huán)空氣處理單元70失效或變得不可梯:作， 那么第二再循環(huán)空氣處理單元70將是可操作的，以在可居住性區(qū)域 14中產(chǎn)生調(diào)節(jié)且過濾后的空氣流，如以下所述。在不同的實(shí)施例中， 各個(gè)再循環(huán)空氣處理單元70包括進(jìn)氣口 74、出氣口78、至少一個(gè)過
20 濾器82和風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)86。風(fēng)扇86是可操作的，以通過入口74將 空氣抽吸到相應(yīng)的再循環(huán)空氣處理單元70中，使空氣穿過過濾器82, 并迫^f吏過濾后的空氣通過出口 78而離開。
各個(gè)再循環(huán)空氣處理單元70通過進(jìn)氣煙道或管道90而流通地連 接在上通風(fēng)室34上，管道90第一端連接在相應(yīng)的再循環(huán)空氣處理單
25 元入口74上。各個(gè)進(jìn)氣煙道或管道90的相對(duì)的第二端穿過天花板間 隔物42,并終止在上通風(fēng)室34中。因而，空氣可乂人上通風(fēng)室34中流 動(dòng)，穿過各個(gè)進(jìn)氣煙道或管道90,并進(jìn)入到相應(yīng)的再循環(huán)空氣處理單 元70中。另外，各個(gè)再循環(huán)空氣處理單元70流通地連接在下通風(fēng)室38上，使得空氣可從各個(gè)再循環(huán)空氣處理單元70中通過相應(yīng)的出氣 口 78而流入到下通風(fēng)室中。在不同的實(shí)施例中，各個(gè)再循環(huán)空氣處 理單元70的空氣出口 78定位在相應(yīng)的再循環(huán)空氣處理單元70的底 部，使得通過將各個(gè)出氣口 78定位在相應(yīng)的地板間隔物50的出口或 5 開口 94中，從而Y吏各個(gè)空氣出口 78流通地連接在下通風(fēng)室38上。 然而，在其它不同的實(shí)施例中，各個(gè)出氣口 78可通過任何合適的空 氣導(dǎo)管裝置而流通地連接在下通風(fēng)室38上，例如合適的空氣風(fēng)管、 ^l管或連接在相應(yīng)的出氣口 78和相應(yīng)的出口 94之間的管道。
因而，各個(gè)再循環(huán)空氣處理單元70可通過相應(yīng)的風(fēng)扇86進(jìn)行操
10 作，以便通過從上通風(fēng)室34中抽吸空氣而產(chǎn)生強(qiáng)制氣流，使其穿過 相應(yīng)的再循環(huán)空氣處理單元70，穿過相應(yīng)的進(jìn)氣口煙道或管道90以 及入口 74,使空氣穿過過濾器82,并迫使空氣通過相應(yīng)的出氣口 78 而進(jìn)入到下通風(fēng)室38中。更具體地說(shuō)，通過從上通風(fēng)室34中抽吸空 氣，并迫使空氣進(jìn)入到下通風(fēng)室38中，任何一個(gè)或多個(gè)再循環(huán)空氣
15處理單元70的操作都將產(chǎn)生穿過可居住性區(qū)域14的再循環(huán)空氣流， 和/或在可居住性區(qū)域14中產(chǎn)生再循環(huán)空氣流。也就是說(shuō)，任何一個(gè) 或多個(gè)再循環(huán)空氣處理單元70的操作都將從上通風(fēng)室34中抽吸空 氣，并迫使空氣進(jìn)入到下通風(fēng)室38中，其使空氣進(jìn)行循環(huán)和再循環(huán)， 即通過排氣口和調(diào)風(fēng)器62和66而使空氣從下通風(fēng)室38穿過居住空
20 間58并而進(jìn)入到上通風(fēng)室34中。因而，任何一個(gè)或多個(gè)再循環(huán)空氣 處理單元70的操作都將在可居住性區(qū)域14中產(chǎn)生再循環(huán)空氣流，在 可居住性區(qū)域外邊界中沒有用于再循環(huán)和調(diào)節(jié)子系統(tǒng)26的載氣管道 系統(tǒng)進(jìn)出的開口 ，在發(fā)生方丈射性和/或中毒事故期間不安全的或危害性 的空氣可能會(huì)通過這些開口而滲入到可居住性區(qū)域14中。
25 如上所述，當(dāng)空氣被迫穿過各個(gè)相應(yīng)的再循環(huán)空氣處理單元70
時(shí)，空氣被傳遞穿過一個(gè)或多個(gè)過濾器82。在不同的實(shí)施例中，過濾 器82可以是任何過濾器或過濾器鏈，其適合于從可居住性區(qū)域14的 再循環(huán)空氣流中除去各種非放射性的無(wú)毒性的環(huán)境微粒，例如灰塵、粉塵、花粉等等。另外，在不同的實(shí)施例中，各個(gè)再循環(huán)空氣處理單
元70可包括加熱元件98，例如電加熱盤管。各個(gè)加熱元件98是可搮: 作的，以便通過加熱穿過相應(yīng)的各個(gè)再循環(huán)空氣處理單元70的強(qiáng)制 性空氣流，從而將可居住性區(qū)域14中的再循環(huán)空氣流加熱至所需的
5 溫度。
此外，在不同的實(shí)施例中，再循環(huán)和調(diào)節(jié)子系統(tǒng)26可包括已冷 卻的冷卻劑蓄熱器槽102，其流通地連接在各個(gè)相應(yīng)的再循環(huán)空氣處 理單元70的冷卻盤管106上。在不同的實(shí)施例中，已冷卻的冷卻劑 蓄熱器槽102定位在遠(yuǎn)離可居住性區(qū)域14的位置。例如，在不同的
10 實(shí)現(xiàn)形式中，已冷卻的冷卻劑蓄熱器槽102定位在與可居住性區(qū)域14 分隔開的公用設(shè)備間116A中?？偟卣f(shuō)來(lái)，已冷卻的冷卻劑蓄熱器槽 102構(gòu)造成并可操作成用以保持并冷卻一定量的冷卻劑，例如，水或 其它合適的冷卻劑，其經(jīng)泵抽吸穿過再循環(huán)空氣處理單元的冷卻盤管 106，以便通過冷卻穿過相應(yīng)的各個(gè)再循環(huán)空氣處理單元70的強(qiáng)制性
15 空氣流，從而將可居住性區(qū)域14中的再循環(huán)空氣流冷卻至所需的溫 度。更具體地說(shuō)，各個(gè)再循環(huán)空氣處理單元70的冷卻盤管106通過 已冷卻的冷卻劑管道IIO和返回冷卻劑管道114而流通地連4妄在已冷 卻的冷卻劑蓄熱器槽102上。
冷卻劑泵118與已冷卻的冷卻劑管道110連成一列，以便將已冷
20 卻的冷卻劑從已冷卻的冷卻劑蓄熱器槽102抽吸到相應(yīng)的再循環(huán)空氣 處理單元70的冷卻盤管106中。然后已冷卻的冷卻劑循環(huán)穿過冷卻 盤管106,并通過返回冷卻劑管道114而返回至已冷卻的冷卻劑蓄熱 器槽102中。當(dāng)強(qiáng)制性空氣流循環(huán)穿過一個(gè)或多個(gè)再循環(huán)空氣處理單 元70時(shí)，如上所述，相應(yīng)的冷卻盤管106和流過它的已冷卻的冷卻
25 劑將除去被迫進(jìn)入下通風(fēng)室38中的空氣的熱量。因而，將穿過和位 于可居住性區(qū)域14中的再循環(huán)空氣流冷卻至所需的溫度。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到NOAFC子系統(tǒng)18的置換空氣子系統(tǒng)30,通常置換空 氣子系統(tǒng)30將過濾后的置換空氣提供給可居住性區(qū)域14。如上所述，再循環(huán)和調(diào)節(jié)子系統(tǒng)26的操作在可居住性區(qū)域14中產(chǎn)生了正的壓力。當(dāng)在可居住性區(qū)域的外邊界中產(chǎn)生了開口時(shí)，正的壓力將迫使可居住性區(qū)域14中的空氣離開可居住性區(qū)域14。例如，敞開的門、未遮蔽的電氣出線口等等都將在外邊界中呈現(xiàn)開口，通過這些開口，來(lái)5 自可居住性區(qū)域14外部的空氣可滲透進(jìn)來(lái)。因而，正的壓力防止可居住性區(qū)域14外部的空氣通過這種開口而滲透或進(jìn)入到可居住性區(qū)域14中。為了在可居住性區(qū)域14中保持正的壓力，置換空氣子系統(tǒng)30迫^f吏空氣進(jìn)入到可居住性區(qū)域14的上通風(fēng)室34和/或下通風(fēng)室中。雖然圖2顯示了被迫進(jìn)入到上通風(fēng)室34中的置換空氣流，但是應(yīng)該
10 懂得，置換空氣流可能類似地被迫進(jìn)入到下通風(fēng)室38中，并且仍屬于本發(fā)明公開的范圍內(nèi)。
在不同的實(shí)施例中，置換空氣子系統(tǒng)30定位在遠(yuǎn)離可居住性區(qū)域14的位置。例如，在不同的實(shí)現(xiàn)形式中，置換空氣子系統(tǒng)30定位在與可居住性區(qū)域14分隔開的公用設(shè)備間116B中。應(yīng)該懂得，雖然
15 圖中顯示公用設(shè)備間116A和116B是分開的設(shè)備間，但是在不同的實(shí)施例中，公用設(shè)備間116A和116B可以是單個(gè)公用設(shè)備間116,這里所述的已冷卻的冷卻劑蓄熱器槽102、置換空氣子系統(tǒng)30以及各種其它設(shè)備、系統(tǒng)和子系統(tǒng)可定位在該設(shè)備間中。
置換空氣子系統(tǒng)30包括一個(gè)或多個(gè)置換空氣處理單元122,其產(chǎn)
20 生進(jìn)入到上通風(fēng)室34和/或下通風(fēng)室38中的置換空氣流。具體地說(shuō)，各個(gè)置換空氣處理單元122包括進(jìn)氣口 126、出氣口 130、至少一個(gè)過濾器134和風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)138。置換空氣處理單元的過濾器134可以是任何過濾器，其適合于/人^皮迫進(jìn)入可居住性區(qū)域14的上通風(fēng)室34和/或下通風(fēng)室38中的置換空氣流中除去各種非放射性的無(wú)毒性的
25環(huán)境微粒，例如灰塵、粉塵、花粉等等。
風(fēng)扇138是可操作的，以通過入口 126將空氣抽吸到相應(yīng)的置換空氣處理單元122中，使空氣穿過過濾器134,并迫使過濾后的空氣通過出口 130而離開。更具體地it,各個(gè)置換空氣處理單元居住性區(qū)域14的外部環(huán)境中抽吸空氣，并通過置換載氣導(dǎo)管，例如
管道系統(tǒng)142而迫使空氣進(jìn)入到上通風(fēng)室34和/或下通風(fēng)室38中。置換空氣管道系統(tǒng)142連接在各個(gè)置換空氣處理單元122的出口 130上，穿過可居住性區(qū)域的外邊界，并端接在上通風(fēng)室34和/或下通風(fēng)室385 上。相應(yīng)地，各個(gè)置換空氣處理單元風(fēng)扇126是可操作的，以從可居住性區(qū)域14的環(huán)境中抽吸空氣到置換空氣處理單元122中，使空氣穿過相應(yīng)的過濾器134，并通過置換空氣管道系統(tǒng)142而迫使過濾后的空氣進(jìn)入到可居住性區(qū)域的上通風(fēng)室34和/或下通風(fēng)室38中。如上所述，迫使空氣進(jìn)入到至少上通風(fēng)室34和下通風(fēng)室38的其中一個(gè)通
10 風(fēng)室中，其將在可居住性區(qū)域14中產(chǎn)生并保持正的壓力，其將防止可居住性區(qū)域14的外部空氣通過可居住性區(qū)域外邊界上的各種開口而滲透或進(jìn)入可居住性區(qū)域14中。
在不同的實(shí)施例中，置換空氣子系統(tǒng)30還包括一對(duì)位于置換載氣管道系統(tǒng)142中的隔離閘門146。隔離閘門146構(gòu)造成并可操作成
15 提供置換載氣管道系統(tǒng)142中的基本不透氣的密封，使得在發(fā)生放射性和/或中毒事故期間，空氣不能通過置換載氣管道系統(tǒng)142而流入或流出可居住性區(qū)域的上通風(fēng)室34和/或下通風(fēng)室38。更具體地說(shuō)，在不同的實(shí)施例中，隔離閘門146定位在置換空氣管道系統(tǒng)142中，其基本直接與可居住性區(qū)域14的外邊界相鄰，使得即使有也只是非常
20 少的置換空氣管道系統(tǒng)142在隔離閘門146和可居住性區(qū)域外邊界的外部之間延伸。這限制了在隔離閘門146和可居住性區(qū)域外邊界的外部之間的置換空氣管道系統(tǒng)142中的空氣量，即被污染的或危害性的空氣量，其在已經(jīng)關(guān)閉隔離閘門146之后可能流入到可居住性區(qū)域14中。
25 如圖2中所示，在不同的實(shí)施例中，置換空氣子系統(tǒng)30可包括
一對(duì)置換空氣處理單元122。冗余的置換空氣處理單元122實(shí)現(xiàn)成，如果一個(gè)置換空氣處理單元122失效或變得不可操作時(shí)，那么第二置換空氣處理單元122將是可操作的，以在可居住性區(qū)域34中產(chǎn)生置換空氣流，如以下所述。
另外，在不同的實(shí)施例中，再循環(huán)和調(diào)節(jié)子系統(tǒng)26可包括一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)能式能量源150。這種儲(chǔ)能式能量源150可以是任何合適的被動(dòng)的儲(chǔ)存電能量源，例如一組直流(DC)蓄電池。儲(chǔ)能式能量源1505 構(gòu)造成并可操作成在缺乏恒定的能量源，例如沒有任何非現(xiàn)場(chǎng)或現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電機(jī)或電業(yè)公司的條件下為再循環(huán)空氣處理單元70和/或已冷卻的冷卻劑蓄熱器槽泵118提供電能。例如，如果將發(fā)生放射性和/或中毒事故，那么對(duì)再循環(huán)空氣處理單元70的恒定電源、對(duì)已冷卻的冷卻劑蓄熱器槽102的冷卻劑補(bǔ)給、以及已冷卻的冷卻劑蓄熱器槽泵118
10 都可能失效或終止。在這種情況下，儲(chǔ)能式能量源150將自動(dòng)被激活，以提供功率，使再循環(huán)空氣處理單元70和或已冷卻的冷卻劑蓄熱器槽泵U8運(yùn)轉(zhuǎn)有限的持續(xù)時(shí)間，例如l小時(shí)、2小時(shí)、3小時(shí)、4小時(shí)、1天、2天、3天、4天等等。
在不同的實(shí)施例中，再循環(huán)和調(diào)節(jié)子系統(tǒng)26可包括多個(gè)儲(chǔ)能式
15 能量源150，使得各個(gè)再循環(huán)空氣處理單元70和/或已冷卻的冷卻劑蓄熱器槽泵118電連接在相應(yīng)的其中一個(gè)儲(chǔ)能式能量源150上。因而，在沒有恒定能量源的條件下，各個(gè)再循環(huán)空氣處理單元70和/或已冷卻的冷卻劑蓄熱器槽泵118將由分開的獨(dú)立的儲(chǔ)能式能量源150驅(qū)動(dòng)。或者，在不同的實(shí)施例中，再循環(huán)和調(diào)節(jié)子系統(tǒng)26可包括單個(gè)
20 儲(chǔ)能式能量源150，其配置成可在缺乏恒定能量源的條件下，為各個(gè)再循環(huán)空氣處理單元70和/或已冷卻的冷卻劑蓄熱器槽泵118提供電能。或者，此外在其它實(shí)施例中，再循環(huán)和調(diào)節(jié)子系統(tǒng)26可包括第一儲(chǔ)能式能量源150,其配置成可在缺乏恒定能量源的條件下為各個(gè)再循環(huán)空氣處理單元70提供電能，以及第二儲(chǔ)能式能量源150,其配
25 置成可為已冷卻的冷卻劑蓄熱器槽泵118提供電能。
再次參看圖1，在不同的實(shí)施例中，再循環(huán)和調(diào)節(jié)子系統(tǒng)26可包括煙塵凈化子系統(tǒng)154。煙塵凈化子系統(tǒng)154包括煙塵凈化風(fēng)扇158，其定位在可居住性區(qū)域14的外面，并通過煙塵凈化出口導(dǎo)管或穿過可居住性區(qū)域外邊界的管道系統(tǒng)162而流通地連接在上通風(fēng)室34上。煙塵凈化子系統(tǒng)154還包括煙塵凈化入口導(dǎo)管或管道系統(tǒng)166,其通過煙塵凈化入口管道系統(tǒng)166而將外部進(jìn)氣口 170流通地連4妄在下通風(fēng)室38上。煙塵凈化子系統(tǒng)154構(gòu)造成并可操作成快速地凈化并置5 換可居住性區(qū)域14中的空氣。例如，如果可居住性區(qū)域由于核反應(yīng)堆設(shè)施處或在可居住性區(qū)域14中發(fā)生事故或火災(zāi)而充滿了煙塵，那么可激活煙塵凈化子系統(tǒng)154，以1"更通過風(fēng)扇158和出口管道系統(tǒng)162而快速地將煙塵清除到可居住性區(qū)域14的外部環(huán)境中?；旧贤瑫r(shí)將通過風(fēng)扇158和入口管道系統(tǒng)166而將置換空氣從可居住性區(qū)域14
10的外面抽吸到可居住性區(qū)域14中。
另外，在不同的實(shí)現(xiàn)形式中，煙塵凈化子系統(tǒng)154還包括一對(duì)位于煙塵凈化入口管道系統(tǒng)166中的入口隔離風(fēng)門174。入口隔離風(fēng)門174構(gòu)造成并可操作成在煙塵凈化入口管道系統(tǒng)166中提供基本不透氣的密封，使得在發(fā)生放射性和/或中毒事故期間，空氣不能通過煙塵
15凈化入口管道系統(tǒng)166而流入或流出可居住性區(qū)域14。更具體地說(shuō)，入口隔離風(fēng)門174定位在煙塵凈化入口管道系統(tǒng)166中，其基本上直接與可居住性區(qū)域14的外邊界相鄰，使得即使有也只是非常少的入口管道系統(tǒng)166在入口隔離風(fēng)門174和可居住性區(qū)域外邊界的外部之間延伸。這限制了在入口隔離風(fēng)門174和可居住性區(qū)域外邊界的外部
20 之間的入口管道系統(tǒng)166中的空氣量，即被污染的或危害性的空氣量，其在已經(jīng)關(guān)閉入口隔離風(fēng)門174之后可能流入或流出可居住性區(qū)域14。
此外，在不同的實(shí)現(xiàn)形式中，煙塵凈化子系統(tǒng)154還包括一對(duì)位于煙塵凈化出口管道系統(tǒng)162中的出口隔離閘門178。出口隔離閘門25 178構(gòu)造成并可操作成在煙塵凈化出口管道系統(tǒng)162中提供基本不透氣的密封，使得在發(fā)生放射性和/或中毒事故期間，空氣不能通過煙塵凈化出口管道系統(tǒng)162而流入或流出可居住性區(qū)域14。更具體地說(shuō)，出口隔離閘門178定位在煙塵凈化出口管道系統(tǒng)162中，其基本上直接與可居住性區(qū)域14的外邊界相鄰，使得即使有也只是非常少的出 口管道系統(tǒng)162在出口隔離閘門178和可居住性區(qū)域外邊界的外部之 間延伸。這限制了在出口隔離閘門178和可居住性區(qū)域外邊界的外部 之間的出口管道系統(tǒng)162中的空氣量，即被污染的或危害性的空氣量， 5 其在已經(jīng)關(guān)閉出口隔離閘門178之后可能流入或流出可居住性區(qū)域 14。
現(xiàn)在參看圖3，如上所述，應(yīng)急過濾(EF)子系統(tǒng)22構(gòu)造成并可操 作成在發(fā)生放射性和/或中毒事故期間為可居住性區(qū)域14提供空氣， 其基本上沒有放射性和/或毒性污染。EF子系統(tǒng)22包括一個(gè)或多個(gè)應(yīng)
10 急空氣過濾裝置(EAFU)182。在不同的實(shí)施例中，如圖3中所示，EF 子系統(tǒng)22可包括兩個(gè)或更多個(gè)冗余的EAFU 182。冗余的EAFU 182 實(shí)現(xiàn)成，在發(fā)生放射性和/或中毒事故期間，如果一個(gè)EAFU182失效 或變得不可操作，那么第二EAFU 182等將是可操作的，以便為可居 住性區(qū)域14提供空氣，其基本上沒有放射性和/或毒性污染。雖然EF
15子系統(tǒng)22可包括單個(gè)EAFU182,并且仍屬于本發(fā)明公開的范圍內(nèi)， 但是出于清晰和筒單起見，這里將描述EF子系統(tǒng)22,其包括兩個(gè)或 更多個(gè)冗余的EAFU182。
在不同的實(shí)現(xiàn)形式中，EAFU 182定位在遠(yuǎn)離可居住性區(qū)i或14的 位置。例如，EAFU182可定位在與可居住性區(qū)域14分隔開的公用設(shè)
20 備間116中，例如設(shè)備間116A中。各個(gè)EAFU 182構(gòu)造成并可操作 成為可居住性區(qū)域提供無(wú)放射性和毒性污染的空氣。
還參看圖4,各個(gè)EAFU 182包括外殼186,其通過入口空氣導(dǎo)管 或管道系統(tǒng)194而連接到外部空氣源190上，并且通過出口空氣導(dǎo)管 或管道系統(tǒng)198而連接到可居住性區(qū)域14上。各個(gè)EAFU 182還包括
25 位于外殼186中的過濾器鏈202(最好如圖4中所示)和至少一個(gè)風(fēng)扇組 件206。各個(gè)風(fēng)扇組件206構(gòu)造成并可操作成產(chǎn)生/人外部空氣源190 至可居住性區(qū)域14的空氣流，這是通過抽吸空氣，使空氣穿過入口 管道系統(tǒng)194，迫使空氣穿過過濾器鏈202以濾去放射性和/或毒性污染，并迫使過濾后的空氣穿過出口管道系統(tǒng)198而進(jìn)入到可居住性區(qū) 域的上通風(fēng)室34和/或下通風(fēng)室38中來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
在不同的實(shí)施例中，如圖3中所示，各個(gè)EAFU 182可包括兩個(gè) 冗余風(fēng)扇組件206。冗余風(fēng)扇組件206實(shí)現(xiàn)成，如果一個(gè)風(fēng)扇組件206 5 失效或變得不可操作時(shí)，那么第二風(fēng)扇組件206將是可操作的，以便 為可居住性區(qū)域14提供過濾后的空氣，其基本上沒有放射性和/或毒 性污染。雖然各個(gè)EAFU子系統(tǒng)182可包括單個(gè)風(fēng)扇組件206,并且 仍屬于本發(fā)明公開的范圍內(nèi)，但是出于清晰和簡(jiǎn)單起見，這里將描述 EAFU182，其包括冗余風(fēng)扇組件206。
10 各個(gè)EAFU 182的過濾器鏈202包括多個(gè)空氣過濾器210，其適
合于從通過相應(yīng)的EAFU 182，經(jīng)由相應(yīng)的風(fēng)扇組件206而產(chǎn)生的空 氣流中除去放射性和毒性污染。例如，在不同的實(shí)施例中，各過濾器 鏈202可包括第一微粒過濾器210A、第二微粒過濾器210B、碳床過 濾器210C和第三微粒過濾器210D。第一樣￡粒過濾器210A可以是任
15 何適合于在空氣流通過入口管道系統(tǒng)194進(jìn)入相應(yīng)的EAFU 182中時(shí)， 從空氣流中除去大的放射性和/或毒性粒子的過濾器。之后空氣流可通 過第二微粒過濾器210B，例如，HEPA過濾器，以除去大多數(shù)殘留的 放射性和/或毒性粒子。碳床過濾器210C可以是任何適合于對(duì)空氣流 進(jìn)行芳香過濾，即，從空氣流中除去難聞氣味和/或放射性氣體的過濾
20 器，并且第三微粒過濾器210D可以是任何適合于除去任何殘留的放 射性和/或毒性粒子及任何碳?jí)m的過濾器，這些碳?jí)m可能在穿過石友床過 濾器210C之后殘留在空氣流中。因而，通過出口管道系統(tǒng)198離開 各個(gè)EAFU 182并被迫進(jìn)入到可居住性區(qū)域上通風(fēng)室34和/或下通風(fēng) 室38中的空氣流，其將沒有危害性的放射性和/或毒性氣體粒子。
25 在不同的實(shí)施例中，EF子系統(tǒng)22包括一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)能式能量源
214。這種儲(chǔ)能式能量源214可以是任何合適的被動(dòng)的儲(chǔ)存電能量源， 例如一組直流(DC)蓄電池。儲(chǔ)能式能量源214構(gòu)造成并可操作成在缺 乏恒定能量源，例如沒有任何非現(xiàn)場(chǎng)或現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電機(jī)或電業(yè)公司的條件。例如，如果將發(fā)生放射性和/或中毒事故， 那么對(duì)EAFU 182的恒定能量源可能失效或終止。在這種情況下，儲(chǔ) 能式能量源214將自動(dòng)被激勵(lì)，以提供功率，使EAFU182如此處所 述運(yùn)轉(zhuǎn)有限的持續(xù)時(shí)間，例如1小時(shí)、2小時(shí)、3小時(shí)、4小時(shí)、l天、 52天、3天、4天、l星期、2星期等等。
如圖3中所示，在不同的實(shí)施例中，在發(fā)生放射性和/或中毒事故 期間，再循環(huán)和調(diào)節(jié)子系統(tǒng)26可如上所述與EF子系統(tǒng)22協(xié)同操作。 例如，在發(fā)生放射性和/或中毒事故期間，再循環(huán)空氣處理單元70和 已冷卻的冷卻劑蓄熱器槽102，即泵118如上所述可利用存能式能量
10 源150進(jìn)行才喿作，以循環(huán)、過濾器和冷卻可居住性區(qū)域14中的無(wú)》文 射性和毒性的空氣，其是由EF子系統(tǒng)22提供的。然而，應(yīng)該懂得 EF子系統(tǒng)22的操作足以使可居住性區(qū)域14中的無(wú)放射性和毒性的空 氣循環(huán)，從而為可居住性區(qū)域14的居住者提供充分的安全的可呼吸 的空氣，以使其舒適地生存下來(lái)。
15 尤其參看圖4,各個(gè)風(fēng)扇組件206包括電動(dòng)機(jī)218，其可4喿作以
驅(qū)動(dòng)空氣運(yùn)動(dòng)器222,例如，風(fēng)扇，從而產(chǎn)生穿過相應(yīng)的EAFU 182 的空氣流。在不同的實(shí)施例中，各個(gè)風(fēng)扇組件206定位在與入口管道 系統(tǒng)194同軸位置，或集成于其內(nèi)部，從而使吸入到入口管道系統(tǒng)194 中的空氣將流過和/或在相應(yīng)的電動(dòng)^L 218周圍流動(dòng)。當(dāng)空氣流過和/
20 或在相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)218周圍流動(dòng)時(shí)，空氣將吸取由相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)218 產(chǎn)生的熱量，從而提高穿過相應(yīng)的EAFU182的空氣流的溫度。因此， 在EF子系統(tǒng)22操作期間，各個(gè)電動(dòng)機(jī)218操作所產(chǎn)生的熱量可用于 加熱被迫進(jìn)入到可居住性區(qū)域上通風(fēng)室34和/或下通風(fēng)室38中的空 氣，并因而加熱在可居住性區(qū)域14中循環(huán)的空氣。另外，在EF子系
25統(tǒng)22操作期間，各個(gè)電動(dòng)機(jī)218操作所產(chǎn)生的熱量可用于對(duì)被迫進(jìn) 入到可居住性區(qū)域上通風(fēng)室34和/或下通風(fēng)室38中的空氣進(jìn)行干燥， 即從除去空氣中的濕氣，并因而使可居住性區(qū)域14中循環(huán)的空氣變 得干燥。再次參看圖3和圖4,在不同的實(shí)施例中，入口管道系統(tǒng)194、 過濾器鏈202和EF子系統(tǒng)22的出口管道系統(tǒng)198都具有其大小適合 于在流過入口管道系統(tǒng)194的空氣和流過出口管道系統(tǒng)198的空氣之 間提供非常小的壓力損失的橫截面積或直徑。例如，在不同的實(shí)現(xiàn)形 5 式中，入口管道系統(tǒng)194、過濾器鏈202和出口管道系統(tǒng)198都具有 尺寸足夠大的橫截面積或直徑，使得在流過入口管道系統(tǒng)194的空氣 和流過出口管道系統(tǒng)198的空氣之間產(chǎn)生大約lwg(水標(biāo))至5wg的壓 力差。特別是，過大尺寸的過濾器鏈202和入口管道系統(tǒng)194及出口 管道系統(tǒng)198會(huì)降低跨越過濾器210的壓力差。也就是說(shuō)，過大尺寸
10的過濾器鏈202和入口管道系統(tǒng)194及出口管道系統(tǒng)198減少了4吏空 氣穿過過濾器210所需要的空氣壓力，并減少了內(nèi)部管道系統(tǒng)的損失。 另夕卜，入口管道系統(tǒng)194、過濾器鏈202和出口管道系統(tǒng)198的 大尺寸橫截面積或直徑容許EF子系統(tǒng)22,即EAFU 182，提供基本 正壓力的空氣流穿過可居住性區(qū)域14。例如，在不同的實(shí)現(xiàn)形式中，
15 入口管道系統(tǒng)194、過濾器鏈202和出口管道系統(tǒng)198的大尺寸一黃截 面積或直徑可容許各個(gè)EAFU 182提供正壓力的空氣流，其以大約 300cfm至500cfm(每分鐘立方英尺)穿過可居住性區(qū)域14。
此外，由過大尺寸的過濾器鏈202和入口管道系統(tǒng)194及出口管 道系統(tǒng)198所產(chǎn)生的這種穿過可居住性區(qū)域14的正壓力的空氣流，
20 其^是供了對(duì)可能滲入可居住性區(qū)域14中的未過濾的空氣進(jìn)^f亍凈化和 稀釋。增加對(duì)滲入可居住性區(qū)域14中的未過濾的空氣的凈化和稀釋， 其會(huì)減少未過濾的滲入空氣中的危害性的污染物將對(duì)可居住性區(qū)域 14的居住者造成危害的風(fēng)險(xiǎn)。例如，在不同的實(shí)施例中，過大尺寸的 過濾器鏈202和入口管道系統(tǒng)194及出口管道系統(tǒng)198提供穿過可居
25 住性區(qū)域14的正壓力的空氣流，其足以安全地凈化和稀釋大約以lcfm 至13cfm泄漏到可居住性區(qū)域中的未過濾的空氣。
此外，由于過大尺寸的過濾器鏈202和入口管道系統(tǒng)194及出口 管道系統(tǒng)198的原因，減少流過各個(gè)相應(yīng)的EAFU 182的空氣的內(nèi)部工'
:氣壓力以及流過入口管道系統(tǒng)194和出口管道系統(tǒng)198的空氣的內(nèi) 部損失，其將導(dǎo)致各個(gè)相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)218的電源需求的減少。也就是 說(shuō)，由于過大尺寸的過濾器鏈202和入口管道系統(tǒng)194及出口管道系 統(tǒng)198，從而減少了跨越過濾器鏈202的壓力差，其將直接轉(zhuǎn)變成各 5個(gè)風(fēng)扇組件電動(dòng)機(jī)218的馬力需求的降低。例如，在不同的實(shí)施例中，
例如，1.5hp,同時(shí)產(chǎn)生上述穿過可居住性區(qū)域14的壓力差和正壓力 的空氣流。
此外，在不同的實(shí)施例中，相對(duì)于核反應(yīng)堆i殳施的核反應(yīng)堆，空
10 氣源190定位在固定位置，從而確定在發(fā)生放射性和/或中毒事故期 間，抽吸到EAFU 182中的空氣最可能具有最低的放射性和/或毒性污 染濃度。例如，可利用數(shù)學(xué)模型來(lái)確定處于核反應(yīng)堆設(shè)施的最佳位置， 其在發(fā)生放射性和/或中毒事故期間將最可能具有最低的放射性和/或 毒性污染濃度。因此，在不同的實(shí)施例中，空氣源190將定位在預(yù)定
15 的最佳位置，使得在發(fā)生放射性和/或中毒事故期間，EF子系統(tǒng)22將 如上述進(jìn)行操作，以過濾空氣，使其預(yù)定最可能具有較低的放射性和 /或毒性污染濃度。
應(yīng)該懂得，雖然在這里可使用詞語(yǔ)"第一"、"第二"、"第三"等等來(lái) 描述各種元件、構(gòu)件、區(qū)域和/或部分，但是這些元件、構(gòu)件、區(qū)域和
20 /或部分不應(yīng)該受到這些詞語(yǔ)的限制。這些詞語(yǔ)可能只是用于將一個(gè)元 件、構(gòu)件、區(qū)域或部分與另一構(gòu)件、區(qū)域或部分區(qū)別開來(lái)。
另夕卜，在這里可使用空間相關(guān)的詞語(yǔ)，例如"下"、"下面"、"低于 "、"高于"、"上面"等等來(lái)簡(jiǎn)化描述，以描述如圖中所示的一個(gè)元件或 特征相對(duì)于另一元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該懂得除了圖中所示的定向之
25夕卜，這些空間相關(guān)的詞語(yǔ)可包括裝置在使用或操作時(shí)的不同定向。例 如，如果將圖中的裝置倒轉(zhuǎn)，那么所述位于其它元件或特征"之下"或" 下面"的元件將定向在其它元件或特征的"上面"。因而，示例詞語(yǔ)"下 面"可包含上面和下面的定向。該裝置還可進(jìn)行其它定向(旋轉(zhuǎn)90度或位于其它定向上)，并相應(yīng)地理解這里所使用的空間相關(guān)的描述符。
此外，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅僅是為了描述特別典型的實(shí)施例的目 的，并不意圖要限制它。除非上下文中明確指出了以外，否則如這里 所用單數(shù)形式"一"、"一個(gè)"和"這個(gè)"可包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)該懂得詞語(yǔ) 5 "包括"當(dāng)在本說(shuō)明書中使用時(shí)，其指所述特征、整體、步驟、操作、 元件、構(gòu)件等的存在，而不排除存在或增加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整 體、步驟、操作、元件、構(gòu)件及其群組。
這里的描述在性質(zhì)上僅僅是示例性的，因此，不脫離所述要點(diǎn)的 變體將處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。這種變體并不被認(rèn)為脫離了本發(fā)明的精 10 一申和范圍。
權(quán)利要求
1. 一種用于為核反應(yīng)堆可居住性區(qū)域(14)提供基本無(wú)放射性和毒性污染的空氣的系統(tǒng)(10)，所述系統(tǒng)(10)包括至少一個(gè)應(yīng)急空氣過濾裝置(182)，其構(gòu)造成并可操作成為所述可居住性區(qū)域(14)提供無(wú)放射性和毒性污染的空氣；和至少一個(gè)儲(chǔ)能式能量源(214)，其構(gòu)造成并可操作成為各個(gè)應(yīng)急空氣過濾裝置(182)提供運(yùn)行能量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，各個(gè)應(yīng)急空氣過 10 濾裝置(182)都包括外殼(186),其通過入口管道系統(tǒng)(194)而連接到外部空氣源(190) 上，并且通過出口管道系統(tǒng)(198)而連接到所述可居住性區(qū)域(14)上；位于所述外殼(186)中的過濾器鏈(202)，所述過濾器鏈(202)包括 多個(gè)空氣過濾器(210);和 15 至少一個(gè)風(fēng)扇組件(206),其通過所述儲(chǔ)能式能量源(214)而可操作地產(chǎn)生來(lái)自所述外部空氣源(190)穿過所述過濾器鏈(202)并進(jìn)入到可 居住性區(qū)域(14)中的空氣流，各個(gè)風(fēng)扇組件(206)都包括電動(dòng)機(jī)(218)， 其定位在所述空氣流中，以加熱并干燥所述空氣流。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述入口管道系 20 統(tǒng)(194)、所述過濾器鏈(202)和所述出口管道系統(tǒng)(198)的尺寸適合于在所述流過入口管道系統(tǒng)(194)的空氣和流過所述出口管道系統(tǒng)(198) 的空氣之間提供大約lwg(水標(biāo))至5wg的壓力損失。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述入口管道系 統(tǒng)(194)、所述過濾器鏈(202)和所述出口管道系統(tǒng)(198)的尺寸適合于 提供穿過所述可居住性區(qū)域(14)的大約300cfm至500cfin的正壓空氣 流。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)(218) 具有大約0.5hp至2.0hp的功率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述入口管道系 統(tǒng)(194)、所述過濾器鏈(202)和所述出口管道系統(tǒng)(198)的尺寸適合于 提供這樣的穿過所述可居住性區(qū)域(14)的空氣流，該空氣流足以凈化 和稀釋流過所述可居住性區(qū)域(14)的空氣，使得所述可居住性區(qū)域(14)可承受大約lcfin至13cftn的未過濾空氣的內(nèi)泄漏。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述入口空氣管 道系統(tǒng)(194)可流通地在相對(duì)于所述核反應(yīng)堆的固定位置處連接在所 述外部空氣源(190)上，在該位置上，所述外部空氣源(190)被確定為當(dāng) 從所述核反應(yīng)堆釋放出放射性和/或毒性污染時(shí)，最可能具有最低的放10 射性和/或毒性污染濃度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，各個(gè)過濾器鏈(202) 包括第一微粒過濾器(210A),其用于從所述空氣流中除去第一污染物； 第二微粒過濾器(210B),其用于從所述空氣流中除去第二污染物， 15 所述第二污染物小于所述第一污染物；至少一個(gè)炭濾器(210C),其用于對(duì)所述空氣流進(jìn)行芳香過濾；和 第三微粒過濾器(210D)，其用于從所述空氣流中除去碳?jí)m。
9. 一種用于為核反應(yīng)堆控制室提供基本無(wú)放射性和毒性污染的 空氣的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 至少一個(gè)儲(chǔ)能式能量源；和一對(duì)冗余應(yīng)急空氣過濾裝置，其各自構(gòu)造成且可操作成為所述可 居住性區(qū)域提供無(wú)》文射性和毒性污染的空氣，所述各個(gè)應(yīng)急空氣過濾 裝置包括外殼，其通過入口管道系統(tǒng)而連接在外部空氣源(190)上， 25 并且通過出口管道系統(tǒng)(198)而連接在所述可居住性區(qū)域上，位于所述外殼中的過濾器鏈，所述過濾器鏈包括多個(gè)空氣 過濾器，和一對(duì)冗余風(fēng)扇組件，其各自都通過所述儲(chǔ)能式能量源而操作地產(chǎn)生從所述外部空氣源進(jìn)入到所述可居住性區(qū)域中的空氣流，這通過從 入口管道系統(tǒng)吸入空氣、迫使空氣穿過所述過濾器鏈以濾去放射性和 /或毒性污染、并迫使過濾后的空氣穿過所述出口管道系統(tǒng)而進(jìn)入到所 述可居住性區(qū)域中來(lái)實(shí)現(xiàn)，各個(gè)風(fēng)扇組件都包括電動(dòng)機(jī)，其定位在所 5述空氣流中，以加熱并干燥所述空氣流。
10. —種用于為核反應(yīng)堆控制室提供基本無(wú)放射性和毒性污染的 空氣的方法，所述方法包括當(dāng)從所述核反應(yīng)堆中釋放出放射性和/或毒性污染時(shí)，使新鮮空氣 供給子系統(tǒng)失效，所述新鮮空氣供給子系統(tǒng)構(gòu)造成并可操作成在所述 10 核反應(yīng)堆的正常工作期間為所述可居住性區(qū)域提供置換空氣；當(dāng)從所述核反應(yīng)堆中釋放出放射性和/或毒性污染時(shí)，從至少 一個(gè) 儲(chǔ)能式能量源中為 一對(duì)冗余應(yīng)急空氣過濾裝置中的至少一個(gè)提供電 能；利用來(lái)自所述至少 一個(gè)儲(chǔ)能式能量源的電功率，使包含在各個(gè)應(yīng) 15 急空氣過濾裝置中的一對(duì)冗余風(fēng)扇組件中的至少一個(gè)的相應(yīng)的電動(dòng) 機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生從外部空氣源穿過所述至少 一個(gè)應(yīng)急空氣過濾裝置 并進(jìn)入所述可居住性區(qū)域中的空氣流，所述各個(gè)電動(dòng)機(jī)定位在所述空 氣流中，并可操作地使相應(yīng)的風(fēng)扇組件的風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生所述空 氣流; 過濾所述空氣流，以除去放射性和/或毒性污染，這通過從所述外部空氣源中抽吸空氣，并通過相應(yīng)的應(yīng)急空氣過濾裝置的入口管道系 統(tǒng)而使空氣進(jìn)入到所述至少一個(gè)應(yīng)急空氣過濾裝置中，迫^f吏空氣穿過 相應(yīng)的應(yīng)急空氣過濾裝置的過濾器鏈，以濾去放射性和/或毒性污染， 并迫使過濾后的空氣通過相應(yīng)的應(yīng)急空氣過濾裝置的出口管道系統(tǒng) 而進(jìn)入到所述可居住性區(qū)域中來(lái)實(shí)現(xiàn)；和利用位于所述空氣流中的相應(yīng)電動(dòng)機(jī)的操作所產(chǎn)生的熱量來(lái)加 熱和干燥所述空氣流。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于核反應(yīng)堆可居住性區(qū)域的空氣過濾。具體地，本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)，其用于為核反應(yīng)堆可居住性區(qū)域提供基本無(wú)放射性和毒性污染的空氣。該系統(tǒng)可包括至少一個(gè)應(yīng)急空氣過濾裝置，其構(gòu)造成并可操作成為可居住性區(qū)域提供無(wú)放射性和毒性污染的空氣。該系統(tǒng)還可包括至少一個(gè)儲(chǔ)能能量源，其構(gòu)造成并可操作成為各個(gè)應(yīng)急空氣過濾裝置提供運(yùn)行能量。
文檔編號(hào)F24F3/16GK101457961SQ20081018680
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者M·薩爾瓦, R·G·小奧斯丁 申請(qǐng)人:通用電氣-日立核能美國(guó)有限責(zé)任公司