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TWI820045B - 用於過濾核能發電中之流體之方法及設備 - Google Patents

用於過濾核能發電中之流體之方法及設備 Download PDF

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TWI820045B
TWI820045B TW107135289A TW107135289A TWI820045B TW I820045 B TWI820045 B TW I820045B TW 107135289 A TW107135289 A TW 107135289A TW 107135289 A TW107135289 A TW 107135289A TW I820045 B TWI820045 B TW I820045B
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理查 丹姆
法蘭可斯 庫薩克
堅 徐
偉彥 王
永輝 藍
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加拿大商坎杜能源公司
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Abstract

一種用於一核能發電設施之一流體攝入的過濾設備包含主要及次要框架。該主要框架界定具有至少一入口開口之一封閉體積，及與該流體攝入流體連通的至少一出口開口。一主要過濾器支撐於該主要框架上且覆蓋該入口開口以使得流體經由該主要過濾器傳遞至該封閉體積中。該次要框架定位於藉由該主要框架所封閉之該體積內。一次要過濾器支撐於該次要框架上，且界定與該出口開口連通的一封閉流動通路，使得流體經由該次要過濾器及該封閉流動通路傳遞至該至少一出口開口中。

Description

用於過濾核能發電中之流體之方法及設備
發明領域
本發明係關於過濾流體，且詳言之，係關於在核能發電廠中自冷卻水過濾物質。
發明背景
核能發電設施使用為諸如冷卻系統組件之目的循環通過一或多個迴路的大體積之水。水收集於例如集水槽中，且再循環。
隨著水循環通過系統組件，諸如微粒及纖維物質之碎屑可變為被夾帶。此物質可導致有污垢系統組件之風險。水可因此在再循環之前經過濾。
過濾器效能可藉由諸如過濾器表面積及孔大小之參數影響。效能要求可包括流體輸送量或碎屑移除速率，及壓頭損失。極細過濾器可移除小的碎屑，但以大的壓力損失為代價。相反地，粗過濾器可移除較大之碎屑，但以較小顆粒或纖維之通過為代價。過濾器表面積可藉由 可利用之實體空間約束。
發明概要
一種用於一核能發電設施之一流體攝入部的實例過濾設備包含：一主要框架，其界定一主要封閉體積、與該封閉體積流體連通之至少一入口開口，及與該流體攝入部流體連通的至少一出口開口；一主要過濾器，其支撐於該框架上且覆蓋該至少一入口開口以使得流體經由該主要過濾器傳遞至該封閉體積中；一次要框架，其在該主要封閉體積內；支撐於該次要框架上之一次要過濾器，其界定與該至少一出口開口連通的一封閉流動通路，使得流體經由該次要過濾器及該封閉流動通路傳遞至該至少一出口開口中。
在一些實施例中，該次要過濾器可環繞該次要框架以封閉該封閉流動通路。
在一些實施例中，該次要過濾器可外切該封閉流動通路。
在一些實施例中，該次要過濾器可界定一圓柱形過濾表面。
在一些實施例中，該次要過濾器可界定具有多個多邊形邊之一過濾表面。
在一些實施例中，該第二過濾器之該等多個多邊形邊係藉由該次要框架在每一邊之周邊周圍支撐。
在一些實施例中，該次要過濾器可焊接至該 次要框架。
在一些實施例中，該過濾設備可包含多個該等次要框架，該等次要框架形成具有多個尖峰之一皺褶以支撐該主要過濾器及該次要過濾器，該次要過濾器支撐於該等次要框架中之每一者上，每一次要過濾器界定與一各別出口開口連通的一封閉流動通路。
在一些實施例中，該等次要框架相對於流過該次要過濾器之流體成角度，使得該流體迫使鄰近每一尖峰之次要框架朝向彼此以使該等尖峰朝向該次要過濾器偏斜。
在一些實施例中，該等次要過濾器之總表面積可為該主要過濾器之表面積的至少5%。
在一些實施例中，該等次要過濾器之該總表面積可為該主要過濾器之該表面積的至少10%。
在一些實施例中，該等次要過濾器之該總表面積可為該主要過濾器之該表面積的至少20%。
在一些實施例中，該等次要過濾器之該總表面積可為該主要過濾器之該表面積的至少40%。
在一些實施例中，該主要過濾器具有大於該次要過濾器之一孔大小的一孔大小。
一種用於一核能發電設施之實例流體過濾設備，其包含：一流體導管；多個過濾器模組，各自與該流體導管連通以用於經由該等過濾器模組將流體吸引至該流體導管中。每一過濾器模組包含：一主要框架，其界定 一主要封閉體積、與該封閉體積流體連通之至少一入口開口，及與該流體導管流體連通的至少一出口開口；一主要過濾器，其支撐於該框架上且覆蓋該至少一入口開口以使得流體經由該主要過濾器傳遞至該封閉體積中；一次要框架，其在該主要封閉體積內；支撐於該次要框架上之一次要過濾器，其界定與該至少一出口開口連通的一封閉流動通路，使得流體經由該次要過濾器及該封閉流動通路傳遞至該至少一出口開口中。
在一些實施例中，該次要過濾器環繞該次要框架以封閉該封閉流動通路。
在一些實施例中，該次要過濾器外切該封閉流動通路。
在一些實施例中，該次要過濾器界定一圓柱形過濾表面。
在一些實施例中，該次要過濾器界定具有多個多邊形邊之一過濾表面。
在一些實施例中，該第二過濾器之該等多個多邊形邊係藉由該次要框架在每一邊之周邊周圍支撐。
在一些實施例中，該次要過濾器焊接至該次要框架。
在一些實施例中，該過濾設備包含多個該等次要框架，該等次要框架形成具有多個尖峰之一皺褶以支撐該主要過濾器及該次要過濾器，該次要過濾器支撐於該等次要框架中之每一者上，每一次要過濾器界定與一各別 出口開口連通的一封閉流動通路。
在一些實施例中，該等次要框架相對於流過該次要過濾器之流體成角度，使得該流體迫使鄰近每一尖峰之次要框架朝向彼此以使該等尖峰朝向該次要框架偏斜。
在一些實施例中，該等次要過濾器之總表面積為該主要過濾器之表面積的至少5%。
在一些實施例中，該等次要過濾器之該總表面積為該主要過濾器之該表面積的至少10%。
在一些實施例中，該等次要過濾器之該總表面積為該主要過濾器之該表面積的至少20%。
在一些實施例中，該等次要過濾器之該總表面積為該主要過濾器之該表面積的至少40%。
在一些實施例中，該主要過濾器具有大於該次要過濾器之一孔大小的一孔大小。
在一些實施例中，該流體導管與一流體再循環泵連通。
在一些實施例中，該流體導管包含一集水槽。
在一些實施例中，該流體導管包含一歧管。
根據本揭示案之實施例可包括以上特徵的組合。
100:再循環攝入系統/集水槽系統
100’:再循環攝入系統
102:集水坑
102’:歧管
110:過濾器總成/過濾總成
112、212、312:濾芯
114:吸入口
115:入口板
120:框架
121、221、321:入口
122:壁/頂及底壁/端壁
123:出口
124:主要過濾器
126、326:內部次要框架
128、228、328:次要過濾器
129:尖峰
130:封閉流體通路
131:流動路徑
132:間隙
226:次要框架
226a:縱梁/支撐件
226b:箍/支撐件
232、332:加強板
326a:縱梁
326b:橫樑/箍
A:區域
h:最大高度
R:保留區
V:封閉體積
W:流體
在描繪實例實施例之諸圖中： 圖1為流體再循環攝入系統之等角視圖；圖2為圖1之流體再循環攝入系統的俯視平面圖；圖3為沿著圖2中所示之線III-III的圖1之流體再循環攝入系統的側視橫截面圖；圖4為圖1之流體再循環攝入系統之濾芯的等角部分剖視圖；圖5為另一濾芯之等角部分剖視圖；圖6為另一濾芯之等角部分剖視圖；及圖7為另一流體再循環攝入系統之等角視圖，其中濾芯安裝至攝入歧管。
較佳實施例之詳細說明
圖1描繪核能發電設施之實例再循環攝入系統100。再循環攝入系統100在循環通過核能發電設施之系統之後收集諸如冷卻水之流體，以用於後續再循環。
在流體之循環期間，微粒及纖維物質可變為被夾帶。舉例而言，冷卻流體可累積纖維、油漆色片、塵埃、污泥及諸如沈積絕緣物之其他碎屑。再循環攝入系統100經設計來在流體再循環之前過濾此等碎屑。
設施設計規範或法規要求可定義對於再循環攝入系統100之效能準則。舉例而言，此準則可定義最小流體輸送量速率、微粒物質之最大可接受傳遞速率，及能夠通過再循環攝入系統100的最大顆粒大小。此準則可 藉由設計約束處於緊張狀態下，該等約束包括集水槽系統100之實體空間限制及最大流量限制，例如，在特定流動速率或流動速率範圍下跨越再循環攝入系統100之最大可允許壓降。
再循環攝入系統100形成核能發電設施之冷卻子系統的部分，且因此對於安全性可為關鍵的。再循環攝入系統100之故障可潛在地導致冷卻之損失，例如，若再循環攝入系統100將變得閉塞或以其他方式過度地限制流體流動。
再循環攝入系統100可進一步受制於結構效能準則。舉例而言，再循環攝入系統100可經設計有足夠的強度來承受實體衝擊或地震事件。
再循環攝入系統100可包括集水坑102。流體收集於集水坑102中，且在吸力下經吸引通過一或多個吸入口114以用於再循環。
在所描繪實施例中，吸入口114位於集水坑102內。吸入口114與泵吸裝置連通，該泵吸裝置將流體自集水坑102吸引至吸入口114中以用於再循環。此連通可例如藉由管形成。吸入口114經封閉，使得流體在進入吸入口114之前通過過濾器總成110。在所描繪實施例中，吸入口114係藉由集水坑102及過濾器總成110封閉。亦即，吸引至吸入口114中之流體通過過濾器總成110沿流動路徑131進入集水坑102中且接著進入吸入口114中。過濾器總成110包括多個濾芯112，濾芯112經由入口板115與集水 坑102連通。每一濾芯112與入口板115中之相應的入口孔隙(未圖示)配對。
過濾器總成110可經設計來在受約束空間包絡內提供大的過濾表面積。舉例而言，在所描繪實施例中，過濾器總成110經組配來處於上覆於集水坑102之區域內。在一些實施例中，過濾器總成110可受制於其他空間約束，諸如高度及體積限制。
圖2描繪過濾器總成110之頂視平面圖。如所描繪，濾芯112係以平行列配置。鄰近的濾芯112對於高包裝密度而言緊密地間隔在一起，而准許用於流體流動之足夠空間。如所提到，濾芯112處於外切集水坑102之區域A內。
圖3描繪實例再循環攝入系統100之橫截面圖，展示了濾芯112、集水坑102及吸入口114。如所示，設計可對於過濾器總成110指定最大高度h。如所示，最大高度h係藉由參考集水坑102之頂部而界定。或者或另外，最大高度h可相對於其他組件界定。最大高度可經界定，例如以避免干擾其他系統組件。
一或多個保留區R可界定於集水坑102內或集水坑102外部。保留區R可指定為無諸如濾芯112之組件。保留區R可例如為維護目的提供工作空間，或為系統組件提供空隙。
參看圖2至圖3展示及描述之空間約束僅為實例。適用於任何給定發電設施之特定約束可變化。然而， 可用於容納過濾總成110之空間大體受制於嚴格的約束，使得提供足夠的過濾表面積之比率需要過濾區域對濾芯112之外部尺寸的高比率。
圖4描繪實例濾芯112。濾芯112具有框架120，框架120具有多個壁122。框架120界定封閉體積V，即，藉由框架120之部件外切的體積。在所描繪實施例中，框架120包括頂及底壁122以及端壁122。框架120界定了封閉體積V、與封閉體積V流體連通的至少一入口121、221、321開口、以及與流體攝入部流體連通的至少一出口123開口。
框架120之端壁122中的一者經組配來與入口板115之入口孔隙配對，且具有一或多個出口(未圖示)，封閉體積V經由該一或多個出口與集水坑102流體連通。
主要過濾器124支撐於框架120上。如所描繪，主要過濾器124佔據濾芯112之側面中的每一者。在所描繪實施例中，主要過濾器124經折疊以界定多個皺褶或脊狀物。每一脊狀物大體在濾芯112之橫向方向上延伸且具有相對的側表面及一端表面，其中每一者可包括用於流體之通過的穿孔。因此，相對於平坦過濾器，脊狀物提供增大之流體過濾面積。脊狀物亦可增大主要過濾器124之硬度。亦即，脊狀物可圍繞垂直於脊狀物之方位的方向增大對彎曲之阻力。
流體可經吸引通過主要過濾器124且進入封閉體積V中。主要過濾器124可例如由經穿孔金屬板或網篩 形成。隨著流體通過主要過濾器124，過濾器移除夾帶於流體中之至少一些碎屑。在下文中稱為旁路碎屑之一些碎屑連同流體一起通過過濾器124。旁路碎屑之大小及數量取決於主要過濾器124之孔大小、主要過濾器124之面積及孔之間的間距，亦即，藉由開放孔所佔據之過濾器面積的比例。如本文所使用，術語「孔」包括薄板過濾器中之穿孔及網篩過濾器中的開放裂縫。
大體而言，具有較小之孔大小及較小之總的孔面積(例如，較少之孔)的過濾器124准許較少的通過碎屑。舉例而言，孔之大小界定能夠通過過濾器124之最大碎屑。換言之，較細之篩僅准許較小之碎屑通過。然而，較小之孔大小及較小之總的孔面積亦大體強加較大的流動限制，從而引起跨越過濾器之較大的壓力損失(亦即，壓頭損失)。因此，過濾效能必須與流動限制保持平衡。
在圖4之實施例中，主要過濾器124藉由內部次要框架126進一步支撐。如所示，次要框架126包含一系列三角形支柱，該等支柱形成具有多個尖峰129之皺褶。支柱在濾芯112之縱向方向上延伸，且將實體加強提供至主要過濾器124。
濾芯112進一步包括藉由內部次要框架126所支撐之次要過濾器128。如圖4中所描繪，次要過濾器128為位於次要框架126上之平坦薄片。次要過濾器128可例如由經穿孔金屬薄片或網篩形成。次要框架126之多個尖峰129支撐次要過濾器128，且亦可支撐主要過濾器124。亦 即，次要框架126相對於次要過濾器128成角度，使得被說明為W的流過次要過濾器128之流體迫使鄰近每一尖峰之框架朝向彼此以使尖峰129朝向次要過濾器128偏斜來支撐次要過濾器128，且在實施例中亦支撐主要過濾器124。如圖4中所說明，次要框架126之尖峰可大體垂直於主要過濾器124的脊狀物延伸。
次要過濾器128及次要框架126合作以界定封閉流體通路130。每一流體通路130與通往集水坑102之各別出口123連通。因此，為了傳遞至集水坑102中，流體必須沿流動路徑131通過主要過濾器124進入封閉體積V中，且接著通過次要過濾器128進入流體通路130中且最終進入集水坑102中。特定地，流動路徑131可能由在濾芯112之側面處通過主要過濾器124進入濾芯的流體所界定，且接著通過次要過濾器128且沿著流動通路130在大體縱向方向上流動且通過出口123進入集水坑102中。
濾芯112准許碎屑之極少通過，但亦強加相對小之流動限制。舉例而言，隨著流體通過主要過濾器124，所夾帶碎屑之子集與冷卻流體分開。通過主要過濾器124之碎屑隨著冷卻流體通過次要過濾器128而至少部分地與該流體分開。
在濾芯112之設計中，極細過濾器大小可用於高過濾效能，同時歸因於過濾流動限制而維持可接受的壓頭損失。
在一些實例中，微粒旁路限制係依據可傳遞 至核心之旁路材料的最大可接受數量來定義。此等限制可藉由法規、操作考慮因素或其組合來定義。在一些實例中，限制可低至發電站之每燃料整件幾克。在其他實例中，目標旁路要求為發電站之每燃料整件15克。
過濾效能可藉由減小之過濾器孔大小實質上增加。特定地，相對於較粗過濾器(例如，1/16」經穿孔)，旁路材料數量傾向於對於細(例如，80網格)篩減少。不幸地，細過濾器易於阻塞。舉例而言，經過濾材料可在過濾元件上積累，且部分地或完全地使其孔閉塞。歸因於薄床之碎屑的阻塞可導致跨越過濾器之壓頭損失的急劇增加。
薄床阻塞與通過過濾器之流體的碎屑負載相關，亦即，與夾帶於流體流中之碎屑的量相關。大數量之碎屑更有可能在過濾器上積累且引起阻塞。過濾器孔大小亦影響阻塞之可能性。具有較小之孔大小的過濾器大體更有可能阻塞。
一些發電設施中之碎屑負載係使得細過濾器(例如，80網篩)有可能經歷薄床阻塞。
在一些實施例中，濾芯112可具有不同孔大小之主要過濾器124及次要過濾器128。特定地，主要過濾器124之孔大小可大於次要過濾器128的孔大小。此等組態可遞送與細過濾器相關聯之低旁路效能，同時限制壓頭損失且限制薄床阻塞的風險。大體而言，主要過濾器124可經設計來移除較大碎屑以使次要過濾器128之阻塞最小化，使得次要過濾器可維持設計旁路要求。
在特定實例中，主要過濾器124可由例如具有1/16”穿孔之經穿孔板形成。次要過濾器128可由80金屬網篩形成。隨著流體被朝向吸入口114吸引通過濾芯112，流體依次通過主要過濾器124及次要過濾器128。流體相對容易地通過主要過濾器124，亦即，具有相對小的流動限制。主要過濾器124自流體移除一些碎屑，尤其是大的碎屑，但准許相對大數量之碎屑通過。因此，通過次要過濾器128之流體與通過主要過濾器124的流體相比攜載較小數量之碎屑。此外，藉由次要過濾器128所移除之碎屑與藉由主要過濾器124所移除的碎屑相比傾向於具有較小的大小。換言之，碎屑係以兩個階段移除。相對於等效通過效能之單階段過濾器，此兩階段過濾傾向於提供對抗阻塞之某保護且傾向於強加較低之壓頭損失。
在另一實例中，通過主要過濾器124之流體將會將碎屑沈積於主要過濾器124上。例如纖維之碎屑可堆疊且隨時間而減小主要過濾器124的有效孔大小，從而准許主要過濾器124使較小大小之碎屑收集於主要過濾器124上。
在其他實施例中，主要過濾器124及次要過濾器128可具有相同的孔大小。相對於相同孔大小之單階段過濾器，兩階段過濾可提供減少之通過。通過第一過濾器之碎屑可在第二過濾器處進一步減少。因此，在不強加與較細過濾器相關聯之壓頭損失的情況下，通過可減少。
此外，過濾器112之組態為尤其空間有效 的。特定地，兩個過濾階段配合於主要框架120之外圍內。因此，過濾之第二階段係在不影響濾芯112間隔之密度的情況下提供。
如圖4中所示，濾芯112之次要過濾器128為平坦板或篩。在一些實施例中，次要過濾器可為三維結構。
圖5至圖6描繪具有此等次要過濾器228、328之實例濾芯212、312。濾芯212、312大體類似於濾芯112。其相似組件係以相似數字指示，且為簡單性起見並未詳細地再次描述。在一些實施例中，濾芯212、312可為可與濾芯112互換的。
如圖5中所示，濾芯212具有多個次要框架226。每一次要框架226在藉由濾芯212所封閉之體積內縱向地延伸，且界定大體圓柱形形狀。在所描繪實施例中，每一框架226包括一或多個縱梁226a及一或多個箍226b。如所描繪，箍226b螺旋地延伸。或者，箍226b可為圓柱形環。梁226a及箍226b可例如使用合適之扣件或藉由焊接彼此附接。在一些實施例中，框架226可包括梁、箍或其他支撐結構之各種組合。
次要過濾器228係支撐於每一次要框架226上。特定地，每一次要過濾器228環繞各別次要框架226，從而界定外切且封閉各別流動通路130之圓柱形過濾表面。次要過濾器228可例如使用合適之扣件或藉由焊接附接至次要框架226。如圖5所示，次要過濾器228與主要過濾器124由一間隙132隔開。
次要過濾器228可由經穿孔薄片金屬或網篩形成。在一些實施例中，次要過濾器228具有小於主要過濾器124之孔大小的孔大小。舉例而言，主要過濾器124可為具有1/16」穿孔之經穿孔板，且次要過濾器228可為細網篩，諸如80網格。或者，次要過濾器228可具有與主要過濾器224相同之孔大小。
主要過濾器124及次要過濾器228可執行如上文參考濾芯112所述之兩階段過濾，且因此可提供過濾效能(例如，低微粒通過)、流動阻力(例如，低壓頭損失)及對薄床阻塞之阻力的平衡。
在相同外部尺寸之濾芯內，次要過濾器228之總表面積可大於次要過濾器128的總表面積。
因此，濾芯212之組態可提供進一步空間效率。舉例而言，主要過濾器124及次要過濾器228之總過濾表面積可增大，同時仍配合於相同大小之主要框架120的外圍內。
由於加應變之微粒可展佈於較大面積之上，因此增大之過濾面積可提供增加之過濾效能，例如，碎屑之較低通過；在給定流體流動速率下之較低壓頭損失；及增大的對薄床阻塞之阻力。
在一些應用中，次要過濾器為主要過濾器之表面積的至少10%可提供較佳效能。在其他應用中，次要過濾器為主要過濾器之表面積的至少20%可提供較佳效能。在其他應用中，次要過濾器在主要過濾器之表面積的 25%至30%之間可提供較佳效能。在其他應用中，具有為主要過濾器之面積之至少5%的表面積或具有大於主要過濾器之面積之40%的表面積之次要過濾器可為合適的。
如所提到，濾芯可受制於嚴格的強度規範。舉例而言，濾芯可能需要承受吸力、衝擊及地震事件。因此，次要框架226加強次要過濾器228。梁226a提供縱向強度。箍226b提供徑向強度。此外，梁226a及箍226b彼此加強。
濾芯212可進一步包括用於進一步支撐次要框架226、次要過濾器228及主要過濾器124之一或多個加強板232。加強板232可例如使用合適之扣件或藉由焊接附接至主要框架120。加強板232具有多個開口，次要框架226及次要過濾器228係經由該等開口接納。次要框架226及次要過濾器228可例如藉由焊接任選地附接至加強板232。
次要框架及次要過濾器可以其他三維形狀組配，諸如具有多邊形橫截面之稜柱。舉例而言，圖6描繪具有界定菱形橫截面之內部次要框架326及次要過濾器328的濾芯312。
次要框架326中之每一者具有一或多個縱梁326a及一或多個橫樑326b。縱梁326a及橫樑326b可使用合適之扣件或藉由焊接彼此附接。
次要過濾器328環繞每一次要框架326，從而外切及封閉各別流動通路130。次要過濾器328可由經穿孔板或網篩形成。每一次要過濾器328可為單一整體件，彎 曲以界定所要之橫截面形狀。或者，次要過濾器328可由多個件形成。如圖6所示，次要過濾器328與主要過濾器124由一間隙132隔開。
在一些實施例中，次要過濾器328具有小於主要過濾器124之孔大小的孔大小。舉例而言，主要過濾器124可為具有1/16”穿孔之經穿孔板，且次要過濾器328可為細網篩，諸如80網格。或者，次要過濾器328可具有與主要過濾器224相同之孔大小。
主要過濾器124及次要過濾器328可執行如上文參考濾芯112所述之兩階段過濾，且因此可提供過濾效能(例如，低碎屑通過)、流動阻力(例如，低壓頭損失)及對薄床阻塞之阻力的平衡。
在相同外部尺寸之濾芯內，次要過濾器328之總表面積可大於次要過濾器128的總表面積。在一些實施例中，次要過濾器328之總表面積可為主要過濾器124之表面積的至少20%。
因此，濾芯312之組態可提供進一步空間效率。舉例而言，主要過濾器124及次要過濾器328之總過濾表面積可增大，同時仍配合於相同大小之主要框架120的外圍內。
次要框架326加強次要過濾器328。梁326a提供縱向強度。箍326b提供徑向強度。此外，梁326a及箍326b彼此加強。
濾芯312可進一步包括用於進一步支撐次要 框架326及次要過濾器328之一或多個加強板332。加強板332可例如使用合適之扣件或藉由點焊附接至主要框架120。加強板332具有多個開口，次要框架326及次要過濾器328係經由該等開口接納。次要框架326及次要過濾器328可例如藉由焊接任選地附接至加強板332。
具有多邊形橫截面之次要框架及次要過濾器，諸如圖6中所描述之彼等，製造起來可為稍微不昂貴的，且與諸如圖5中所描繪之次要框架及過濾器的類似大小之圓柱形次要框架及過濾器相比具有減小的重量。具有多邊形橫截面之次要過濾器亦可需要與圓化形狀(亦即，圓柱形形狀)相比減少的支撐結構，此係因為多邊形之邊為平坦的且可圍繞多邊形之每一面的周邊支撐。對比而言，具有圓柱形形狀之橫截面的過濾器可需要中間支撐件，例如圖5中所示之支撐件226a、226b，以在過濾器處於使用中時維持圓柱形形狀。然而，使用圓柱形次要過濾器達成較大之次要過濾器面積可為可能的，例如，次要過濾器面積對主要過濾器面積的較大比率。因此，在一些應用中，圓柱形次要過濾器可用以提供大的次要過濾面積，但以稍微較高之成本為代價。在其他應用中，具有多邊形橫截面之次要過濾器可用於成本之減少。在一些應用中，不同形狀之次要過濾器可組合使用。
如上文所述，濾芯112、212、312經由集水坑102與吸入口114連通。然而，在一些實施例中，濾芯可安裝至諸如歧管之一或多個流體導管，且流體可經由此等 流體導管自濾芯傳遞至吸入口114。圖7描繪濾芯112安裝至歧管102’之實例再循環攝入系統100’。
上文所述且諸圖中所示之集水坑102及過濾器總成110的實體佈局僅為實例。變化係可能的，且可藉由特定設施中之其他組件的位置指示。
儘管已詳細地描述了實施例，但應理解，各種改變、替代及更改可在本文中進行。
此外，本申請案之範疇不欲限於說明書中所述之過程、機器、製造、物質組成、構件、方法及步驟的特定實施例。如一般熟習此項技術者自本發明之揭示內容將易於瞭解，執行與本文所述之相應實施例實質上相同之功能或達成與其實質上相同之結果的目前現有的或稍後將開發之過程、機器、製造、物質組成、構件、方法或步驟可得以利用。因此，所附申請專利範圍意欲在其範疇內包括此等過程、機器、製造、物質組成、構件、方法或步驟。
如可理解，上文描述及所說明之詳細實施例意欲僅為實例。本發明係藉由所附申請專利範圍界定。
100‧‧‧再循環攝入系統/集水槽系統
102‧‧‧集水坑
110‧‧‧過濾器總成/過濾總成
112‧‧‧濾芯
114‧‧‧吸入口
115‧‧‧入口板

Claims (20)

  1. 一種用於一核能發電設施之一流體攝入部的過濾設備，其包含：一主要過濾器，其具有一第一表面積；至少一次要過濾器，每個次要過濾器具有一第二表面積，其中該主要過濾器及該次要過濾器定置為將該第二表面積與該第一表面積分開，其中該主要過濾器及該次要過濾器不重疊；一主要框架，其界定一主要封閉體積、與該封閉體積流體連通之至少一入口開口、及用於與該流體攝入部呈流體連通的至少一出口開口；該主要過濾器被支撐於該主要框架上且覆蓋該至少一入口開口，以使得流體經由該主要過濾器傳遞至該封閉體積中，其中該主要過濾器被摺疊以界定多個皺褶或脊狀物，其中該主要過濾器係穿孔金屬板或網篩；至少一次要框架，其在該主要封閉體積內；每個次要過濾器被支撐於該等次要框架中之一次要框架上，該等次要框架中之每一者界定與該至少一出口開口連通的一對應的封閉流動通路，使得流體經由該次要過濾器及該封閉流動通路傳遞至該至少一出口開口中；其中一流動路徑由該主要過濾器、該次要過濾器、該主要過濾器與該次要過濾器之間的一間隙、該對應的封閉流動通路以及該至少一出口開口所界定。
  2. 如請求項1之過濾設備，其中該至少一 次要框架中之每一者包含一縱樑以及一徑向樑或橫樑，該縱樑在該過濾設備的一縱向方向上延伸，該徑向樑或橫樑在該過濾設備的一橫向方向上延伸。
  3. 如請求項1之過濾設備，其包含支撐該主要過濾器的一加強板，該加強板對該等次要過濾器中之每一者界定一開口，且該加強板在該過濾設備之橫向方向上延伸。
  4. 如請求項1之過濾設備，其中該至少一次要過濾器各包覆住該至少一次要框架中之一次要框架以封閉該對應的封閉流動通路。
  5. 如請求項1之過濾設備，其中該至少一次要過濾器中之每一者外切該對應的封閉流動通路。
  6. 如請求項1之過濾設備，其中該至少一次要過濾器中之每一者界定一圓筒形過濾表面。
  7. 如請求項1之過濾設備，其中該至少一次要過濾器中之每一者界定具有多個多邊形邊之一過濾表面。
  8. 如請求項7之過濾設備，其中該等多個多邊形邊係藉由該至少一次要框架之一次要框架而在每一邊之周邊周圍受支撐。
  9. 如請求項1之過濾設備，其中該等次要過濾器中之每一者焊接至該等次要框架中之一次要框架。
  10. 如請求項1之過濾設備，其中該至少一次要過濾器之一過濾器介質的該第一表面積為下列項目中 之至少一種：為該主要過濾器之一過濾器介質的該第一表面積的5%；為該主要過濾器之該過濾器介質的該第一表面積的至少10%；為該主要過濾器之該過濾器介質的該第一表面積的至少20%；或為該主要過濾器之該過濾器介質的該第一表面積的至少40%。
  11. 如請求項1之過濾設備，其中該主要過濾器具有大於該次要過濾器之一孔大小的一孔大小。
  12. 一種用於一核能發電設施之流體過濾設備，其包含：一流體導管；多個過濾器模組，各自與該流體導管連通以用於經由該等過濾器模組將流體吸引至該流體導管中，每一過濾器模組包含：一主要框架，其界定一主要封閉體積、與該封閉體積流體連通之至少一入口開口、及與該流體導管流體連通的至少一出口開口；一主要過濾器，其具有一第一表面積，該主要過濾器被支撐於該框架上且覆蓋該至少一入口開口，以使得流體經由該主要過濾器傳遞至該封閉體積中，其中該主要過濾器被摺疊以界定多個皺褶或脊狀物，其中該主要過濾器係穿孔金屬板或網篩；至少一次要框架，其在該主要封閉體積內；至少一次要過濾器，每個次要過濾器具有一第二表面積，其中該主要過濾器及該次要過濾器定置為將 該第二表面積與該第一表面積分開，其中該主要過濾器及該次要過濾器不重疊，該等次要過濾器中之每一者被支撐於該等次要框架中之一次要框架上且界定與該至少一出口開口連通的一對應的封閉流動通路，使得流體經由該次要過濾器及該對應的封閉流動通路傳遞至該至少一出口開口中；其中一流動路徑由該主要過濾器、該次要過濾器、該主要過濾器與該次要過濾器間的一間隙、該對應的封閉流動通路以及該至少一出口開口所界定。
  13. 如請求項12之過濾設備，其中該至少一次要框架中之每一者包含一縱樑以及一徑向樑或橫樑，該縱樑在該過濾設備的一縱向方向上延伸，該徑向樑或橫樑在該過濾設備的一橫向方向上延伸。
  14. 如請求項12之過濾設備，其中該等次要過濾器中之每一者包覆住該等次要框架中之一次要框架以封閉該對應的封閉流動通路。
  15. 如請求項12之過濾設備，其中該至少一次要過濾器中之每一者外切該對應的封閉流動通路。
  16. 如請求項12之過濾設備，其中該至少一次要過濾器中之每一者界定一圓筒形過濾表面。
  17. 如請求項12之過濾設備，其中該至少一次要過濾器中之每一者界定具有多個多邊形邊之一過濾表面。
  18. 如請求項17之過濾設備，其中該等多 個多邊形邊係藉由該至少一次要框架中之一次要框架而在每一邊之周邊周圍受支撐。
  19. 如請求項12之過濾設備，其中該至少一次要過濾器之一過濾器介質的該第一表面積為下列項目中之至少一種：為該主要過濾器之一過濾器介質的該第一表面積的5%；為該主要過濾器之該過濾器介質的該第一表面積的至少10%；為該主要過濾器之該過濾器介質的該第一表面積的至少20%；或為該主要過濾器之該過濾器介質的該第一表面積的至少40%。
  20. 如請求項12之過濾設備，其包含支撐該主要過濾器的一加強板，該加強板對該至少一次要過濾器中之每一者界定一開口，且該加強板在該過濾設備之該橫向方向上延伸。
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