Program optimization by analyzing similar repetitive subcomputations

SIGLEAvailable from TIB Hannover: RO9403(142) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman

Auslegung und Bau einer Typ- und Serienpruefanlage fuer Filterelemente der Klasse S fuer den Einsatz in Lueftungsanlagen deutscher Kernkraftwerke

High-efficiency particulate air filters (HEPA filters) in nuclear plants frequently constitute part of the last barrier separating potentially contaminated areas from the environment. Their failure may cause radioactive substances to be released. The sensitivity of the filter media employed, and the problems associated with manufacturing the HEPA filters normally used in nuclear plants, result in considerable differences in the quality of commercial HEPA filters. Aging of filter components during operation may greatly reduce the loading capacity of the entire filter. A relatively large number of HEPA filters were found to be defective at the end of service life. In order to be able to guarantee the removal efficiency of HEPA filters over a sufficient length of service life and under accident conditions, quality control measures must be introduced. Type tests of the HEPA filters to be used in nuclear plants must include a number of criteria beyond the loads imposed by the rated volumetric flow rate under the usual room air conditions. These criteria have been combined in a special type test (DIN 25 414), and passing this test should be made a prerequisite for the use of HEPA filters in nuclear plants. In addition, random inspections of production HEPA filters should be carried out to allow an adequate standard of quality to be guaranteed for a long time. (orig./GL)Schwebstoffilterelemente der Klasse S bilden in kerntechnischen Anlagen haeufig einen Teil der letzten Barriere zwischen den moeglicherweise kontaminierten Bereichen und der Umgebung. Ihr Versagen kann zur Freisetzung von radioaktiven Stoffen fuehren. Die Empfindlichkeit der verwendeten Filtermedien und die Problematik der Herstellung der in der Kerntechnik gebraeuchlichen Schwebstoffilter der Klasse S fuehrt zu wesentlichen Unterschieden der Qualitaet der auf dem Markt angebotenen S-Filter. Die waehrend des Betriebes eintretende Alterung der einzelnen Filterbestandteile kann die Belastbarkeit des gesamten Filters erheblich reduzieren. Der Anfall an defekten S-Filtern, der nach Beendigung des betrieblichen Einsatzes festgestellt wurde, ist relativ hoch. Um den von S-Filtern geforderten Abscheidegrad ueber eine ausreichende Betriebszeit und unter Stoerfallbedingungen gewaehrleisten zu koennen, ist eine Qualitaetskontrolle durchzufuehren. Die Typpruefung des in der Kerntechnik einzusetzenden S-Filters muss eine Reihe von Anforderungen einschliessen, die ueber die Belastungen durch den Nennvolumenstrom bei ueblichen Raumluftbedingungen hinausgeht. Diese Anforderungen wurden in einer besonderen Typpruefung (DIN 25 414) zusammengefasst, deren Bestehen zur Voraussetzung fuer den Einsatz von S-Filtern in kerntechnischen Anlagen gemacht werden sollte. Darueber hinaus sollten stichprobenartig Pruefungen einzelner S-Filter aus Produktionsserien durchgefuehrt werden, um einen angemessenen Qualitaetsstandard auf Dauer voraussetzen zu koennen. (orig./GL) Anstroemgeschwindigkeit, sondern im wesentlichen zeitabhaengig. Ein Pruefdifferenzdruck von 5 kPa ueber eine Haltezeit von 4 Stunden in nebelhaltiger Luft wurde festgesetzt. Dieser wurde in Versuchen ermittelt, wobei die geforderte Belastbarkeit der S-Filter entsprechend gueltiger DIN 25414 als Vergleich herangezogen wurde. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: ZA 5141(5149) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman

LAFIS. Ein Rechenprogramm zur Bestimmung der stroemungs- und thermodynamischen Belastungen in Lueftungsanlagen

A numerical code (LAFIS) is developed which allows modelling of flow transients in air cleaning systems under accident conditions. With the support of this code the mechanical loadings on the filter units can be calculated. A ventilation network is considered as complex combination of a large number of components including straight duct sections, ducts changing direction (elbows), throttles, ducts changing cross section (nozzles and diffusors), 'aktive' components (blower) and duct branches. In addition, components which are described by their flow resistence characteristics (filters, dampers, heat exchangers, etc.) can be added to the model at arbitrary locations. These components are called 'discrete losses'. In determining flow variables and state variables, the laws of conservation of mass, momentum and energy are used, thus allowing compressible non-steady state flow processes to be described. In the law of Conservation some aspects are mentioned taking into consideration the special characteristics of steady- and nonsteady-state flow in ventilation systems. If the assumption of constant temperature is dropped, and if condensation phenomena in the ventilation duct are to be included, the energy equation must be used for each individual component. In the conservation of mass for nonsteady state flows, the capacitance of large volumes must be taken into account. (orig.)Der entwickelte Rechencode (LAFIS) erlaubt eine Modellierung der instationaeren Stroemungsverhaeltnisse in Lueftungssystemen unter Stoerfallbedingungen. Mit Hilfe dieses Rechencodes kann die mechanische Belastung der Filterelemente berechnet werden. Ein lueftungstechnisches Netzwerk wird als eine komplexe Verknuepfung einer Vielzahl von Komponenten angesehen mit z.B. geraden (Rohre), richtungsaendernden (Kruemmer) und querschnittsaendernden (Duese und Diffusor) Kanalstuecken sowie Kanalverzweigungen und 'aktiven' Komponenten (Geblaese). Zusaetzlich koennen noch beliebig definierbare Komponenten hinzukommen, die ueber ihr #DELTA#p-V-Verhalten beschreibbar sind und mit 'Discrete Loss' bezeichnet werden (Filter, Klappen, Waermetauscher, usw.). Zur Bestimmung der Stroemungs- und Zustandsgroessen werden die Erhaltungssaetze der Masse, des Impulses und der Energie benutzt, die einen kompressiblen, instationaeren Stroemungsvorgang beschreiben. Die Erhaltungssaetze beinhalten spezielle Eigenschaften, die bei stationaerer und instationaerer Stroemung in Lueftungssystemen auftreten. Faellt die Annahme konstanter Temperatur weg und beruecksichtigt man moegliche Kondensationsphaenomene, muss die Energiegleichung fuer jede Komponente einzeln benutzt werden. Bei der Erhaltung der Masse fuer instationaere Stroemungsvorgaenge geht das Speichervermoegen grosser Volumina ein. (orig.)Available from TIB Hannover: ZA 5141(5150) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEDEGerman

Abreinigungstechnik fuer Schwebstoffilter zur Entstaubung grosser Volumenstroeme bei hohen Staubkonzentrationen

Concerning the operation of HEPA filters at high volumetric flow, an improved recleaning system based on reverse flow technology for the regeneration of HEPA filters is tested with high dust loading up to 10 g/m"3. The method allows online recleaning of HEPA filters (EU 13) with higher intensity but less energy input than necessary with conventional reverse flow cleaning methods. Based on flow dynamic calculations for HEPA filters a new design for 'Recleanable HEPA Filters' has been derived allowing uniform dust removal over the whole depth of the filter pleat. A newly designed filter system with a vertical arrangement of HEPA filters allows the filtration of a high volumetric flow at high dust loadings in only one filtration step. A new recleaning method based on a fast pressure decrease on the raw gas side ensures a nearly independent control of flow and pressure forces. The method offers an additional option to reduce the mechanical stress of the glass fiber medium. The removal from near-surface dust layers by use of pressure forces is much more efficient than with flow forces only. The use of pressure forces leads to a dust detachment over a large area of near-surface layers of the filter medium. Furthermore, it is now possible to remove particles of less than 0.3 #mu#m. (orig.)Im Rahmen der Entwicklung einer Technik zur Abreinigung von Feinstaeuben aus Schwebestoffiltern fuer grosse Volumenstroeme wurde ein optimiertes Abreinigungssystem zum Niederdruck-Rueckspuelen bei hohen Staubgehalten bis 10 g/m"3 untersucht. Es erlaubt, Feinstaeube aus Schwebestoffiltern (EU 13) im konventionellen Rueckspuelen abzureinigen. Basierend auf Modellrechnungen wurde ein neues, abreinigbares Schwebstoffilter mit verbesserter Faltengeometrie abgeleitet, das eine gleichmaessige Abreinigung ueber der Faltentiefe ermoeglicht. Eine neu, konzipierte Filteranlage, in der die Schwebstoffilter vertikal angeordnet sind, erlaubt eine extrem platzsparende Reinigung grosser Volumenstroeme bei hohen Staubkonzentrationen ohne vorgeschaltete Filterstufe. Eine neue Abreinigungsmethode durch schnelle rohgasseitige Druckabsenkung erlaubt Stroemungs- und Druckkraefte unabhaengig voneinander zu steuern. Hierdurch laesst sich die mechanische Belastung des Glasfasermediums im Vergleich zur Abreinigung durch Rueckspuelen verringern. Die zusaetzliche Nutzung von Druckkraeften bei der Abreinigung fuehrt zu einer grossflaechigeren Staubabloesung aus den oberflaechennahen Schichten des Filtermediums, wie sie durch Stroemungskraefte allein nicht erreichbar ist. Ferner ist es jetzt moeglich, Partikeln kleiner als 0,3 #mu#m abzureinigen. (orig.)Available from TIB Hannover: RO 2590(135) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLELand Baden-Wuerttemberg, Stuttgart (Germany)DEGerman

Langzeitstabile Feinstaubabscheidung mit keramischen Filterkerzen bei fortgeschrittenen Kohleverstromungsverfahren

Ceramic filter candles are best suitable for the high efficiency hot gas cleaning in advanced coal-based power production. Dealing with the long-term performance of ceramic filters the dust separation and the recleaning of the ceramic membrane and the full scale candle was investigated. Main emphasis formed the generation of recleaning forces by a fast pressure decrease on the raw gas side of the ceramic and the realisation of this new recleaning procedure. Furthermore the long-term corrosion of SiC ceramics induced by harmful gases in high-temperature-high-pressure atmosphere was analyzed based on the data actually available. Finally structural and bulk strength investigations as well as the options on the optimization of the candle design completed the work. With respect to the efficient recleaning of critical submicron dusts the control of the loading procedure is obvious. The high porosity and the high microstructural homogeneity of membranes electrophoretically produced improve and fasten the dust cake formation. Due to the new recleaning procedure generating a fast pressure decrease on the raw gas side on the ceramic a high but uniform recleaning intensity may be achieved along the total length of a candle. The extremely fast pressure decrease reduces the importance of the cake thickness. The spontaneous evaporation of highly dispersed water enables the realisation of this advanced recleaning procedure. Moreover from this new recleaning concept filter designs become attractive offering much higher specific filtration area than the candle. (orig.)Fuer die effiziente Heissgasreinigung bei fortgeschrittenen Kohleverstromungsverfahren eignen sich in erster Linie keramische Filterkerzen. Mit Blick auf das Langzeitverhalten wurden Beladungs- und Abreinigungsverhalten der keramischen Membran sowie die Filterkerzen untersucht. Einen Schwerpunkt bildete die Erzeugung abreinigungswirksamer Kraefte durch eine schnelle rohgasseitige Druckabsenkung und deren technische Umsetzung. Weiterhin wurden zur Vorbereitung experimenteller Untersuchungen hinsichtlich der Schadgaswirkung bei hohem Druck und hoher Temperatur die aktuell verfuegbaren Kenntnisse zur Langzeitbestaendigkeit von SiC-Filterkeramik gegen Korrosion bewertet. Diese Arbeiten wurden ergaenzt durch Struktur- und Festigkeitsuntersuchungen an kornkeramischen Filterkeramiken sowie zur Optimierung der Filtergeometrie. Ein fuer die Abreinigung vorteilhaftes Beladungsverhalten laesst sich selbst fuer Submikronstaeube durch elektrophoretisch aufgebrachte, hochporoese und homogene keramische Membranen erzielen. Zur Abreinigung erweist sich die neuartige Methode der rohgasseitigen Druckabsenkung als besonders vorteilhaft. Ueber die gesamte Kerzenlaenge koennen gleichfoermig hohe Abreinigungsintensitaeten erreicht werden. Die Hoehe der Staubbeladung ist wegen der extrem schnellen Druckabsenkung von untergeordneter Bedeutung. Die anlagentechnische Realisierung wird durch ein neuentwickeltes Verfahren ueber die spontaner Verdampfung feinverteilten Wassers moeglich. Das leistungsfaehige Abreinigungsverfahren erlaubt darueberhinaus auch ein Abgehen von der herkoemmlichen Kerzenform, deren spezifische Filterflaeche selbst mit hohem fertigungstechnischen Aufwand nur geringfuegig vergroessert werden kann. (orig.)Available from TIB Hannover: ZA 5141(6055) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEStiftung Energieforschung Baden-Wuerttemberg (Germany)DEGerman