VDI 2047 Blatt 2-2015 Open recooler systems - Securing hygienically sound operation of evaporative cooling systems (VDI Cooling Tower Code of Practice).pdf

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1、ICS 27.200 VDI-RICHTLINIEN Januar 2015 January 2015 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Rckkhlwerke Sicherstellung des hygienegerechten Betriebs von Verdunstungskhlanlagen (VDI-Khlturmregeln) Open recooler systems Securing hygienically sound operation of evaporative cooling systems (VDI Cooling Tower Code o

2、f Practice) VDI 2047 Blatt 2 / Part 2 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this standard shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English translation. VDI-Gesellschaft Bauen un

3、d Gebudetechnik (GBG) Fachbereich Technische Gebudeausrstung VDI-Handbuch Sanitrtechnik VDI-Handbuch Energietechnik VDI-Handbuch Raumlufttechnik Vervielfltigungauch fr innerbetrieblicheZweckenichtgestattet/Reproduction even for internalusenotpermittedFrhereAusgabe:01.14Entwurf, deutschFormeredition:

4、01/14Draft,inGerman onlyZu beziehen durch/ AvailableatBeuthVerlagGmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten/ All rightsreservedVereinDeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2015Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 3 Einleitung . 3 1 Anwendungsbereich . 4 2 Normative Verweise 5 3 Begriffe 5 4 Abkrzungen .

5、 6 5 Rechtliche Rahmenbedingungen 6 5.1 Allgemeines . 6 5.2 Arbeitsschutz 8 5.3 Verwendung von Bioziden . 9 6 Gesundheitsrisiken . 10 7 Konstruktion von Verdunstungskhlanlagen . 12 7.1 Bauarten . 12 7.2 Hygieneanforderungen an die Konstruktion von Verdunstungskhlanlagen 13 7.3 Werkstoffe . 14 8 Plan

6、ung, Errichtung, Inbetriebnahme . 15 8.1 Anforderungen an Planung, Herstellung und Errichtung 15 8.2 Standortwahl, Aufstellort . 15 8.3 Stoffeintrag 16 8.4 Prozesssteuerung 16 8.5 Planerische Vorkehrungen fr Stillstand 18 8.6 Empfehlungen zur MSR-Technik 18 8.7 Wasserbeschaffenheit. 19 8.8 Inbetrieb

7、nahme 25 9 Betrieb und Instandhaltung . 26 9.1 Allgemeine Hinweise . 26 9.2 Gefhrdungsbeurteilung . 27 9.3 Hygienekontrollen 28 Preliminary note . 3 Introduction 3 1 Scope . 4 2 Normative references . 5 3 Terms and definitions 5 4 Abbreviations 6 5 Legal framework . 6 5.1 General . 6 5.2 Occupationa

8、l health and safety 8 5.3 Use of biocides 9 6 Health hazards 10 7 Design of evaporative cooling systems 12 7.1 Types . 12 7.2 Hygiene requirements to be met by the design of evaporative cooling systems 13 7.3 Materials 14 8 Planning, installation and commissioning . 15 8.1 Requirements to be met by

9、planning, manufacture and installation 15 8.2 Siting, installation site . 15 8.3 Carryover of substances . 16 8.4 Process control . 16 8.5 Measures to be planned for standstills . 18 8.6 Recommendations regarding I entrained droplets can thus carry microorgan-isms such as legionella. This gives rise

10、 to health hazards as inhalation can cause infectious diseases. According to projections 1, about 15 000 to 30 000 legionella-induced non-nosocomial cases of pneumonia are likely to occur in Germany per year, part of which may be attributable to evapora-tive cooling systems. Examples are outbreaks o

11、f legionellosis in Ulm, in 2010, and in Warstein, in 2013. Due to its moderate, influenza-like symp-toms, Pontiac fever is only rarely recognised as a legionella-induced infection. As a matter of conse-quence, the microbiological quality of the water is pivotal to the safe operation of such systems.

12、 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8FD9NormCD - Stand 2015-01 4 VDI 2047 Blatt 2 / Part 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 Darber hinaus mssen fr Manahmen der In-standhaltung die Belange des Arbeitsschutzes be-rcksichtigt werden; dies gilt insbesondere

13、 im Hinblick auf das Vorkommen von Krankheitserre-gern im Biofilm auf den Oberflchen. In dieser Richtlinie werden die baulichen, techni-schen und organisatorischen Anforderungen fr einen hygienisch einwandfreien Betrieb fr die Pla-nung, das Errichten und das Betreiben einschlielich der erforderliche

14、n Instandhaltung von Verduns-tungskhlanlagen genannt. Bei der Einhaltung die-ser Anforderungen werden Risiken fr Beschftigte und Dritte, z. B. durch Legionellen, minimiert. Diese Richtlinie wendet sich insbesondere an Bau-herren, Architekten, Planer, Anlagenhersteller, Ge-rtehersteller, Genehmigungs

15、- und berwachungs-behrden, Betreiber, Gebudemanager, Dienstleister (z. B. fr Instandhaltung), Sachverstndige, Unfall-versicherungstrger sowie Betriebs- und Amtsrzte. Diese Richtlinie untersttzt das Ziel, die Betriebssi-cherheit von Verdunstungskhlanlagen sicherzustel-len. Unter dieser Voraussetzung

16、ist die Wahl des Aufstellungsorts von untergeordneter Bedeutung. Bei unter Hygienegesichtspunkten einwandfreiem Betrieb sind die Risiken minimiert, knnen jedoch nicht vollstndig ausgeschlossen werden. Bestehende Anlagen, die die konstruktiven Anfor-derungen dieser Richtlinie nicht erfllen, knnen wei

17、ter betrieben werden, sofern die Hygieneanfor-derungen dieser Richtlinie erfllt sind. Furthermore, occupational health and safety shall be considered where maintenance activities are performed; particular consideration shall be given to the occurrence of pathogens in the biofilm on surfaces. This st

18、andard lists the structural, technical and or-ganisational requirements pertaining to hygienically sound operation; these requirements concern the planning, installation and operation including the required maintenance of evaporative cooling systems. Economic aspects are taken into account. Risks po

19、sed by, e.g. legionella, for employees and third parties will be minimised if these requirements are met. This standard is addressed in particular to builder-owners, architects, planners, system manufacturers, device manufacturers, approving and supervisory authorities, operators, building managers,

20、 service providers (e.g. for maintenance), authorised ex-perts, accident insurers and company physicians as well as public medical officers. This standard supports the aim to ensure safe oper-ation of evaporative cooling systems. If this condi-tion is fulfilled, the siting is of minor importance. Wh

21、ere operation is hygienically sound, risks are minimised, although they cannot be ruled out en-tirely. Existing evaporative cooling systems not satisfying the design requirements of this standard may con-tinue operation if the hygiene requirements of this standard are met. 1 Anwendungsbereich Diese

22、Richtlinie gilt fr Verdunstungskhlanlagen und -apparate, bei denen Wasser verrieselt oder versprht wird oder anderweitig in Kontakt mit der Atmosphre kommen kann. Dabei ist es unerheb-lich, ob das Kreislaufwasser als Khlmedium im Prozess direkt eingesetzt wird oder die Prozess-wrme ber Wrmebertrager

23、 aus einem Primr-khlkreislauf auf einen Wasserkhlkreislauf ber-tragen wird. Anlagen und Apparate, bei denen Kondenswasserbildung durch Taupunktunter-schreitung mglich ist, z. B. solche mit Kaltwas-serstzen, werden nicht behandelt. Die Richtlinie gilt ebenfalls nicht fr Wrmeber-trager, in denen das F

24、luid (Wasser) in einem ge-schlossenen Kreislauf gefhrt wird und die Pro-zesswrme direkt ber Luftwrmebertrager an die zur Khlung herangefhrte Luft bertragen wird (Trockenbetrieb). Sie gilt ferner nicht fr Befeuchtungseinrichtungen in raumlufttechnischen Anlagen, die integrierter Bestandteil der luftf

25、hrenden Bereiche der RLT-1 Scope This standard applies to evaporative cooling sys-tems and apparatus where water is trickled or sprayed over a surface or can otherwise come into contact with the atmosphere. It is irrelevant to this standard whether the circulating water is used as a direct cooling m

26、edium in the process or whether the process heat is transferred from a primary cool-ing circuit to a water cooling circuit via heat ex-changers. Systems and apparatus where condensa-tion can occur at temperatures below dewpoint, e.g. those involving water chillers, are not consid-ered. Neither does

27、this standard apply to heat exchangers in which the fluid (water) is circulated in a closed circuit and the process heat is transferred directly via air heat exchangers to the air supplied for cool-ing (dry operation). This standard does not apply to humidifiers in ven-tilating and air-conditioning

28、systems where these humidifiers are integral parts of the air-handling B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8FD9NormCD - Stand 2015-01All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 VDI 2047 Blatt 2 / Part 2 5 Anlage sind. Deren Hygiene-Anforderungen sind in den Richtlinien

29、 VDI 6022 und VDI 3803 Blatt 3 geregelt. Die Hygieneanforderungen an Naturzugkhltrme grer als 200 MW thermischer Rckkhlleistung fallen nicht in den Anwendungsbereich dieser Richtlinie; diese sollen in einer weiteren Richtlinie behandelt werden. Die Einleitung von Abwasser aus Verdunstungs-khlanlagen

30、 ist nicht Thema dieser VDI-Richtlinie. Die gesetzlichen Vorgaben hinsichtlich der Ab-wassereinleitung sind im laufenden Betrieb (Ab-salzung) sowie beim Entleeren einzuhalten. sections of the ventilating and air-conditioning systems; pertinent hygiene requirements are speci-fied in VDI 6022 and VDI

31、3803 Part 3. Hygiene requirements for natural-draught cooling towers with a cooling power in excess of 200 MW do not fall in the scope of this standard; such cool-ing towers will be dealt with in a further standard.This standard does not address the discharge of wastewater from evaporative cooling s

32、ystems. Legal requirements pertaining to wastewater dis-charge shall be observed during operation (blow-down) and for emptying. 2 Normative Verweise Das folgende zitierte Dokument ist fr die Anwen-dung dieser Richtlinie erforderlich: DIN EN ISO 19458:2006-12 Wasserbeschaffen-heit; Probenahme fr mikr

33、obiologische Unter-suchungen (ISO 19458:2006); Deutsche Fas-sung EN ISO 19458:2006 2 Normative references The following referenced document is indispensa-ble for the application of this standard: DIN EN ISO 19458:2006-12 Water quality; Sam-pling for microbiological analysis (ISO 19458: 2006); German

34、 version EN ISO 19458:2006 3 Begriffe Fr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die folgenden Begriffe: Abwasser Wasser, das aus der Anlage abgeleitet wird. Beispiel: Absalzung, Abschlmmung Aerosol Gemisch (Dispersion) aus festen oder flssigen Schwebeteilchen und einem Gas. Anmerkung: Teilchen mit e

35、inem Durchmesser unter 5 m sind lungengngig. Betriebsunterbrechung Vollstndige oder teilweise Auerbetriebnahme von maximal vier Wochen. Anmerkung: Siehe auch Stillstand. Bioaerosol Aerosol biologischer Herkunft. in Anlehnung an DIN EN 13098 Anmerkung: Dies umfasst alle im Luftraum befindlichen Ansam

36、mlungen von Partikeln, denen Pilze (Sporen, Konidien, Hyphenbruchstcke), Bakterien, Viren und/oder Pollen sowie deren Zellwandbestandteile und Stoffwechselprodukte (z. B. Endotoxine und Mykotoxine) anhaften bzw. die diese beinhal-ten oder bilden. Biofilm An Oberflchen anhaftende Mikroorganismen, die

37、 von einer Matrix aus selbst gebildeten extrazellul-ren polymeren Substanzen umgeben sind. 3 Terms and definitions For the purposes of this standard, the following terms and definitions apply: Wastewater Water discharged from the system. Example: blow-down, sludge removal Aerosol Mixture (dispersion

38、) consisting of solid or liquid particles suspended in a gas. Note: Particles with diameters of less than 5 m are respira-ble. Interruption of operation Complete or partial shut-down for a maximum of four weeks. Note: See also standstill. Bioaerosol Aerosol of biotic origin. adapted from DIN EN 1309

39、8 Note: This includes any aggregate of particles carrying, con-taining or forming fungi (spores, conidia, hyphal fragments), bacteria, viruses and/or pollen as well as their cell wall com-ponents and metabolites (such as endotoxins and mycotoxins).Biofilm Microorganisms adhering to surfaces and embe

40、d-ded within a matrix of self-produced extracellular polymeric substances. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8FD9NormCD - Stand 2015-01 6 VDI 2047 Blatt 2 / Part 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 Anmerkung: Biofilme bestehen zu ungefhr 95 % aus Was-se

41、r. Der grte Teil der Trockensubstanz besteht aus extrazel-lulren polymeren Substanzen. Zustzlich knnen Biofilme organische und anorganische Partikel enthalten. Etwa 90 % aller Bakterien in Wasser leben im Biofilm, da sie hierdurch Vorteile, z. B. die Anreicherung von Nhrstoffen, die Bildung von Lebe

42、nsgemeinschaften (Biodiversitt, Symbiose) sowie den Schutz gegenber Bioziden und anderen Umweltfaktoren erlangen. Eindickung Aufkonzentration von Wasserinhaltsstoffen im Kreislaufwasser durch Verdunstung. Anmerkung: Die Quantifizierung erfolgt durch die Eindi-ckungszahl. Kreislaufwasser Wasser, das

43、in einer Verdunstungskhlanlage zum Zweck der Wrmeabfuhr umluft und im Kontakt mit der Atmosphre steht. Rohwasser Wasser, das am Standort der Anlage zur Versor-gung zur Verfgung steht. Anmerkung: Je nach Beschaffenheit des Rohwassers ist eine Aufbereitung erforderlich, bevor dieses Wasser als Zusatz-

44、wasser verwendet werden kann. Stillstand Ununterbrochene Auerbetriebnahme der Anlage von mehr als sieben Tagen. Anmerkung: Siehe auch Betriebsunterbrechung. Zusatzwasser Wasser, das dem Kreislaufwasser zugesetzt wird, um Verluste, beispielsweise durch Verdunstung, auszugleichen und die Eindickung zu

45、 begrenzen. Note: Biofilms contain about 95 % of water. The dry sub-stance consists largely of extracellular polymeric substances. Additionally, biofilms can contain organic and inorganic particles. Approximately 90 % of all water-borne bacteria reside in biofilms, taking advantage from the favourab

46、le con-ditions prevailing there, e.g. enrichment of nutrients, formation of communities (biodiversity, symbiosis) and protection against biocides and other environmental impacts. Thickening Rise in concentration of substances dissolved in circulating water through evaporation. Note: Thickening is qu

47、antitatively described by the concen-tration ratio. Circulating water Water circulating in an evaporative cooling system in order to dissipate heat, and which is in contact with the atmosphere. Raw water Water available for supply to the site of the system.Note: Depending on the quality of the raw w

48、ater, treatment is required for it to be used as make-up water. Standstill Uninterrupted shut-down of the system for a dura-tion of more than seven days. Note: See also interruption of operation. Make-up water Water added to the circulating water to compen-sate for losses through, e.g., evaporation,

49、 and to limit thickening. 4 Abkrzungen In dieser Richtlinie werden die nachfolgend aufge-fhrten Abkrzungen verwendet: ATP Adenosintriphosphat GF Glasfaser PP Polypropylen PVC Polyvinylchlorid TOC Gesamtgehalt an organisch gebundenem Kohlenstoff (Total Organic Carbon) spp. species pluralis (Summe aller Arten einer Gattung) 4 Abbreviations The following abbreviations are used throughout this standard: ATP adenosine triphosphate GF fibre