DD147966A1 - Gasentnahme-und temperaturmesssonde fuer einen sehr heissen gasstrom - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sonde zur kontinuierlichen Entnahme eines sehr heiszen Gasstromes. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Temperaturmessung einer sehr heiszen Gasatmosphaere mit einer wassergekuehlten Gasentnahmesonde derartig durchzufuehren, dasz die Meszstelle weder von der Sondenkuehlung noch der Strahlungswaerme uebermaeszig beeinfluszt ist. Die Aufgabe wird geloest mit einer Gasentnahmesonde, bestehend aus einem Kuehlmantel mit mehreren konzentrisch angeordneten, zwei Schichten Kuehlwasser einschlieszenden Stahlrohren, einem vom Kuehlmantel umschlossenen Gasentnahmerohr und einem Thermoelement, wobei erfindungsgemaesz das vorn in eine geschlossene Sondenspitze auslaufende und hinter der Sondenspitze mit mehreren seitlich angeordneten Gasentnahmeoeffnungen versehene Gasentnahmerohr die Schweiszperle des Thermoelementes noch im Schutzbereich des Kuehlmantels aufnimmt und zwischen dem Kuehlmantel und dem Gasentnahmerohr ein thermischer Isolator angeordnet ist.

Description

Gasentnahme- und Temperaturmeßsonde für einen sehr heißen ' Gasstrom

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Sonde zur kontinuierlichen Entnahme eines sehr heißen Gasstromes aus Schmelzaggregaten, Brennern, Flammen oder dergleichen mit Temperaturmessung des entnommenen Gasstromes.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Zur Entnahme von sehr heißen Gasen aus Feuerungen und dergleichen sind Vorrichtungen (DE-AS 1 808 886). mit Wasserkühlung bekannt· Diese Vorrichtungen bestehen aus zwei konzentrischen Rohren, in denen ein Wasserstrom zum feuerungsseitigen Ende fließt, dort umgelenkt wird und das Rauchgas durch eine innerhalb des Rohrsystemes befindliche Injektorstelle über einen zylindrischen Gasentnahmekanal ansaugt. Die Wasserschicht bespült dabei die Innenwand des Gasentnahmekanales entgegen der Gasansaugrichtung drallförmig. Das Kühlwasser verläßt die Vorrichtung an der Gaseintrittsöffnung in Gestalt eines zum Feuerungsraum offenen kegelmantelförmigen Wasserschirmes.

Des weiteren ist eine Vorrichtung zur Entnahme heißer Gasproben (DE-PS 2 460 122) bekannt, die mit Kühlwasservorlauf und -rücklauf ausgerüstet ist. An der Sondenspitze wird ein Kühlwasserteilstrom mit Injektorwirkung zum Ansaugen des Probengases versprüht.

Das Zerstäuben des Kühlwassers unmittelbar an der Gasentnaiunestelle hat jedoch den Nachteil, daß durch die Wasserdampf ζamischung die Gasanalyse verfälscht werden kann.

Zur gleichzeitigen Messung der Gastemperatur an der Sondenspitze ist eine Gasentnahmeeinrichtung (DE-OS 1 773 64-1) mit zusätzlich eingebauter Temperaturmeßsonde bekannt. Das den Temperaturfühler aufnehmende Ende eines Sehutzrohres ist dabei zwischen den Öffnungen des Gasentnahmerohres hindurchgeführt und ragt frei in die zu messende Gasatmosphäre hinein.

Nachteilig dabei ist es, daß durch Strahlungswärme die Temperaturmeßsonde überhitzt werden kann, womit die Temperaturmessung der Gasatmosphäre verfälscht wird.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, durch Verbesserung der meßtechnischen Möglichkeiten bei der Ermittlung von Verlustschwerpunkten im Hochtemperaturbereich eine optimale energetische Fahrweise von Anlagen anzustreben.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Temperaturmessung einer sehr heißen Gasatmosphäre mit einer wassergekühlten Gasentnahmesonde derartig durchzuführen, daß die MeJßstelle weder von der Sondenkühlung noch der Strahlungswärme des Untersuchungsraumes übermäßig beeinflußt wird.

Die Aufgabe wird mit einer Gasentnahmesonde gelöst, die mit einem Kühlmantel aus mehreren konzentrisch angeordneten, zwei Schichten Kühlwasser einschließenden Stahlrohren, einem vom Kühlmantel umschlossenen Gasentnahmerohr und einem Thermoelement ausgerüstet ist, wobei erfindungsgemäü das vorn in eine geschlossene Spitze auslaufende und hinter der Spitze mit mehreren seitlich angeordneten Ansaugöffnungen versehene Gasentnahmerohr die Schweißperle des Thermoelementes noch im Schutzbereich des Kühlmantels aufnimmt

und zwischen dem Kühlmantel und dem Gasentnahmerohr nur im Bereich der Temperaturmeßstelle ein thermischer Isolator angeordnet ist.

Als thermischer Isolator kann vorteilhaft Papier aus keramischer Faser eingesetzt werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen

1: die schematische Darstellung einer Gasentnähmesonde mit Temperaturmessung, teilweise geschnitten

2i den vorderen Teil der Gasentnahmesonde, geschnitten

Wie aus Fig. 1 und Fig. 2 ersichtlich ist, besteht die Gasentnahme- und Temperaturmeßsonde aus dem Kühlmantel 1 und einem zu Wartungs- und Kontrollzwecken herausnehmbaren Gasentnahmerohr 2. Im Gasentnahmerohr 2 ist ein Thermoelement 3 angeordnet. Der Kühlmantel 1 besteht aus drei konzentrisch angeordneten Stahlrohren, die zwei Schichten Kühlwasser in sich einschließen. Im inneren Kühlmantel strömt das Kühlwasser bis zur Sondenspitze 4, im äußeren Kühlmantel 1 strömt es zurück. Dabei nimmt es zuerst die Wärme des entnommenen Gases auf, danach die aus dem Untersuchungsraum zugestrahlte oder konvektiv übertragene Wärme. Beim Durchströmen des Gasentnahmerohres 2 nimmt am Sondenfuß 5 das Gas die Temperatur des Kühlwassers an. Die Kühlwassertemperatur bleibt auch bei Feuerraumtemperaturen von 1500 °C unter 80 ⁰G. Das Gasentnahmerohr 2 läuft in einer feuerraumseitig geschlossenen, vorzugsweise aus keramischem Material gebildeten Sondenspitze 4 aus. Die Sondenspitze ist mit mehreren seitlichen Gasentnahmeöffnungen 6 versehen. Die Schweißperle des Thermoelementes 3 ist im Gasentnahmerohr 2 so angeordnet, daß sie noch im Schutzbereich des

Kühlmantels 1 liegt. Im Bereich, der Temperaturmeßstelle ist zwischen dem Kühlmantel 1 und dem Gasentnahmerohr 2 ein thermischer Isolator 7 angeordnet. Der thermische Isolator 7 besteht vorzugsweise aus Papier aus keramischen' Fasern.

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch

   1. Gasentnahme- und Temperaturmeßsonde für einen sehr heißen Gasstrom, mit einem Kühlmantel aus mehreren konzentrisch angeordneten Stahlrohren, die zwei Schichten Kühlwasser einschließen, einem vom Kühlmantel umschlossenen Gasentnahmerohr und einem Thermoelement, dadurch gekennzeichnet, daß das vorn in eine geschlossene Sondenspitze (4) auslaufende und hinter der Sondenspitze (4) mit mehreren seitlich angeordneten Gasentnahmeöffnungen (6) versehene Gasentnahmerohr (2) die Schweißperle des Thermoelementes (3) noch im Schutzbereich des Kühlmantels (i) aufnimmt, wobei zwischen dem Kühlmantel (1) und dem .Gasentnahmerohr (2) ein thermischer Isolator (.7) angeordnet ist.

   2c Gasentnahme- und Temperaturmeß sonde nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der thermische Isolator vorzugsweise ein Papier aus keramischen Fasern ist.

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