AT504579B1

AT504579B1 - METHOD OF REMOVING AND FRACTIONATION FOR THE DETERMINATION OF FINE DUST IN A GAS STREAM

Info

Publication number: AT504579B1
Application number: AT19112006A
Authority: AT
Original assignee: Steiner Thomas Ing
Priority date: 2006-11-20
Filing date: 2006-11-20
Publication date: 2010-07-15
Also published as: AT504579A1

Abstract

Das Verfahren zur Entnahme und Fraktionierung für die Bestimmung von Feinstaub in einem Gasstrom beruht auf der richtungs- und geschwindigkeitsgleichen Entnahme eines Teilgasstroms und Beimischung eines weiteren Gasstroms, wobei der Volumsstrom der Mischung auf einen gewollten Wert geregelt wird und der Feinstaub durch Durchströmung eines Impaktors größenabhängig abgeschieden und dadurch in Fraktionen getrennt wird.Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß die Feinstaubbestimmung in einem Gasstrom unter der Verwendung von Impaktoren, wie sie in der Immissionsmesstechnik Verwendung finden, erfolgen kann, eine Langzeitmessung ermöglicht und durch periodische Anwendung eine kontinuierliche Feinstaubmessung erreicht wird.The method for removal and fractionation for the determination of particulate matter in a gas stream based on the direction and speed same removal of a partial gas stream and admixture of another gas stream, the volumetric flow of the mixture is controlled to a desired value and the particulate matter deposited by flow through an impactor size dependent and thereby separated into fractions. The advantage of this method is that the determination of particulate matter in a gas stream using impactors, such as those used in the immission measurement can be done, a long-term measurement allows and by periodic application, a continuous particulate matter measurement is achieved.

Description

österreichisches Patentamt AT504 579B1 2010-07-15Austrian Patent Office AT504 579B1 2010-07-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entnahme und Fraktionierung für die Bestimmung von Feinstaub in einem Gasstrom, beispielsweise an einem Kaminaustritt, durch rich-tungs- und geschwindigkeitsgleiche Entnahme eines repräsentativen Teilgasstroms über eine Entnahmeleitung und Beimischung eines weiteren Gasstroms. Aus der Mischung wird der Feinstaub durch Durchströmung eines Impaktors größenabhängig abgeschieden und dadurch in Fraktionen getrennt.Description: The invention relates to a method for the removal and fractionation for the determination of particulate matter in a gas stream, for example at a chimney outlet, by directing and equal speed removal of a representative partial gas stream via a withdrawal line and admixture of a further gas stream. From the mixture, the fine dust is separated by flow through an impactor size dependent and thereby separated into fractions.

[0002] Staubmessungen in einem Gasstrom erfolgen unter Anwendung von Verfahren der richtungs- und geschwindigkeitsgleichen Entnahme, wie die beispielsweise in den europäischen Norm EN 13284 beschrieben sind. Nachteil dieser Verfahren ist, dass die für die korrekte Bestimmung erforderliche richtungs- und geschwindigkeitsgleiche Entnahme ein von den Bedingungen des Gasstroms abhängiger und nicht konstanter Volumsstrom entsteht. Die gleichzeitige strömungstechnische Fraktionierung ist mit solchen Verfahren nicht möglich.Dust measurements in a gas stream carried out using methods of direction and speed same removal, as described for example in the European standard EN 13284. The disadvantage of this method is that the directional and rate-equal removal required for the correct determination results in a volumetric flow which is dependent on the conditions of the gas flow and which is not constant. The simultaneous fluidic fractionation is not possible with such methods.

[0003] Feinstaubmessungen erfolgen unter Anwendung von Verfahren, welche strömungstechnisch eine staubteilchengrößenabhängige Trennung in Staubfraktion (Fraktionierung) ermöglichen. Nachteil dieses Verfahrens ist, dass für die strömungstechnische Fraktionierung ein konstanter Volumsstrom benötigt wird. Dieser ist verfahrensnotwendig, da die Fraktionierung im wesentlichen durch Trägheitskräfte erfolgt, welche durch Richtungsänderungen erzeugt werden und die Gasgeschwindigkeit am Ort der Richtungsänderung die Trägheitskräfte und damit die Charakteristik der Fraktionierung beeinflusst. Die gleichzeitige richtungs- und geschwindigkeitsgleiche Entnahme ist mit solchen Verfahren nicht möglich, da diese einen veränderlichen Volumsstrom benötigt und durch die Veränderung des Volumsstroms auch die Charakteristik der Fraktionierung beeinflusst würde.Fine dust measurements are carried out using methods which fluidly allow a Staubpartchengrößenabhängige separation in dust fraction (fractionation). Disadvantage of this method is that a constant volume flow is required for the fluidic fractionation. This is necessary for the process because the fractionation essentially takes place by inertial forces, which are generated by changes in direction and the gas velocity at the location of the change in direction influences the inertial forces and thus the characteristic of the fractionation. The simultaneous directional and velocity equal removal is not possible with such methods, since this requires a variable volume flow and the change in the volume flow would also affect the characteristics of the fractionation.

[0004] Der Erfinder hat bereits ein Messverfahren entwickelt, welches im europäischen Patent EP0752096B1 beschrieben wird. Darin wird die europäische Norm EN 1948, die hinsichtlich der Entnahme auf die europäische Norm EN 13284 referenziert, in Richtung Langzeitprobenahme modifiziert. Das dort angewandte Verfahren arbeitet mit einem Messfilter, was die Abscheidung des Staubes und den darin enthaltenen Schadstoffen ermöglicht, nicht Jedoch eine staubteilchengrößenabhängige Fraktionierung erlaubt. Die wesentlichen Regelgrößen dieses Verfahrens sind der Feuchtigkeitsgehalt und die Temperatur.The inventor has already developed a measuring method which is described in the European patent EP0752096B1. It modifies the European standard EN 1948, which refers to the European standard EN 13284 with regard to sampling, in the direction of long-term sampling. The method used there works with a measuring filter, which allows the deposition of the dust and the pollutants contained therein, but not a dust particle size-dependent fractionation allowed. The main controlled variables of this process are the moisture content and the temperature.

[0005] Im erfindungsgemäßen Verfahren wurde eine gleichzeitige Entnahme und Fraktionierung für die Bestimmung von Feinstaub in einem Abgas verwirklicht. Die Unvereinbarkeit des Verfahrens zur Entnahme auf der einen Seite, welches einen veränderlichen Volumsstrom benötigt, und des Verfahrens der Fraktionierung auf der anderen Seite, welches einen konstanten Volumsstrom benötigt, wurde durch die Erfindung beseitigt. Die wesentlichen Regelgrößen dieses Verfahrens ist der Volumsstrom.In the method according to the invention a simultaneous removal and fractionation for the determination of particulate matter in an exhaust gas has been realized. The incompatibility of the method of removal on the one hand, which requires a variable volume flow, and the process of fractionation on the other hand, which requires a constant volumetric flow, has been eliminated by the invention. The essential control variables of this method is the volume flow.

[0006] Das Verfahren bedient sich der Beimischung eines weiteren Gasstroms zum entnommenen Teilgasstrom. Der Volumsstrom des entnommenen Teilgasstroms wird derart geregelt, dass die Entnahme richtung- und geschwindigkeitsgleich erfolgt. Der weitere Gasstrom wird derart geregelt, dass der Volumsstrom in der Mischung konstant ist, vorzugsweise im Bereich 0,5 bis 8 nr/h, und dadurch die strömungstechnische Fraktionierung mit einem Impaktor ermöglicht wird.The method uses the admixture of a further gas stream to the withdrawn partial gas stream. The volume flow of the withdrawn partial gas flow is controlled in such a way that the removal takes place in the same direction and at the same speed. The further gas stream is controlled such that the volume flow in the mixture is constant, preferably in the range 0.5 to 8 nr / h, and thereby the fluidic fractionation is made possible with an impactor.

[0007] Zusätzlich bietet das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass das Verfahren sowohl für kurze als auch für lange Zeiträume für den automatischen Einsatz anwendbar ist, da die Grobstaubfraktion, beispielsweise jener Staubanteil mit einer Partikelgröße von mehr als 10 pm, den mengenmäßig größten Anteil des Staubs ausmacht und die Grobstaubfraktion nach deren teilchengrößenabhängigen Abscheidung nicht weiter in der Entnahmevorrichtung oder der strömungstechnischen Fraktionierungsvorrichtung aufbewahrt werden muss und verworfen werden kann und dadurch die gesamte Menge des abgeschiedenen und aufbewahrten Staubs nur noch die Fraktionen des Feinstaubs umfasst. 1/2In addition, the inventive method has the advantage that the method for both short and long periods for automatic use is applicable, since the coarse dust fraction, for example, that dust content with a particle size of more than 10 pm, the largest portion of the Dust matters and the coarse dust fraction after their particle size-dependent deposition does not have to be stored in the sampling device or the fluid fractionation device and can be discarded and thereby the entire amount of deposited and stored dust only includes the fractions of particulate matter. 1.2