DE1012478B

DE1012478B - Entstaubungs- und Kuehlvorrichtung fuer staubhaltige Gase hoher Temperatur

Info

Publication number: DE1012478B
Application number: DES31060A
Authority: DE
Inventors: Fritz Staude
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-11-13
Filing date: 1952-11-13
Publication date: 1957-07-18

Description

Entstaubungs- und Kühlvorrichtung für staubhaltige Gase hoher Temperatur Die Erfindung bezieht sich auf eine Entstaubungs-und Kühlvorrichtung für staubhaltige Gase hoher Temperatur, die in einem Gasanalysegerät, z. B. einem Sauerstoffmesser, untersucht werden sollen.
Es ist hierbei bekannt, die Gase über ein keramisches Filter aus dem Feuerraum zu entnehmen und das Filter an der kältesten Stelle des Feuerraumes oder des Rauchgaskanals einzubauen. Das für die Analyse benötigte Gas wird durch das Filter hindurch angesaugt und dem Gasanalysegerät zugeführt. Die bekannten Einrichtungen haben eine sehr große Anzeigeverzögerung, d. h., eine Änderung der Gaszusammensetzung macht sich erst nach einigen Minuten am Gasanalysegerät bemerkbar. Bei Feuerungen mit hoher Temperatur der Abgase wird das keramische Filter infolge der hohen Temperaturbean, spruchung schnelll unbrauchbar. Außerdem treten die Gase mit so hoher Temperatur in das Gasanalysegerät ein, so daß sich dort die im Gas enthaltenen Dämpfe niederschlagen und die Messung beeinträchtigen können. Das Rauchgas enthält im allgemeinen Wasserdampf und S03, und der Taupunkt d;ieser Dämpfe kann je nach dem Gehalt an S 03 oberhalb von 1000 C, beispielsweise bei 1500 liegen.
Gemäß der Erfindung streichen die Gase unter Überdruck oder unter Wirkung einer Saugpumpe im breiten Strom innerhalb einer Rohrleitung an der Oberfläche des keramischen Filters vorbei, und es erfolgt eine zweistufige Kühlung vor dem Filter auf Temperaturen oberhalb des Taupunktes der in den Gasen enthaltenen Dämpfe, z. B. 200 bis 3000 C, hinter dem Filter auf mindestens die Gerätetemperatur des Gasanalysegerätes. Außerdem wird die Länge des Strömungsweges von der Filterstelle bis zum Gasanalysegerät kleiner als etwa 1 m gewählt, um geringe Anzeigeverzögerung zu erreichen. Hierdurch sowie durch entsprechende Dimensionierung der Filteroberfläche und eine möglichst hohe Strömungsgeschwindigkeit der Gase in der Umgebung des Filters sowie einen ausreichenden Sog im Anschluß weg vom Filter bis zum Gasanalysegerät läßt sich eine Laufzeit der zu untersuchenden Gase zwischen der Entnahmestelle und dem Gasanalysegerät von weniger als 10 sec erreichen. Auf diese Weise kann eine plötzliche Änderung der Gaszusammensetzung bereits nach Ablauf dieser kurzen Zeit am Gasanalysegerät angezeigt bzw. an einen angeschlossenen Regler weitergeleitet werden, so daß eine Aus regelung der Abweichung in kürzester Zeit möglich ist. Das keramische Filter wird vorteilhaft so ausgebildet, daß die zu reinigenden Gase in axialer Richtung der zylindrischen Filteroberfläche zugeführt und auf dem gegenüberliegenden Teil der Zylindermantelfläche axial entnommen und abgeführt werden. Vor dem Filter wird eine Kühlung der Gase auf Temperaturen zwischen 200 und 3000 C vorgenommen. Die Temperatur wird so gewählt, daß der Taupunkt der im Gas enthaltenen Dämpfe am Filter noch nicht erreicht wird. Im Anschluß an die Filterung erfolgt erfindungsgemäß eine weitere Abkühlung der Gase auf mindestens die Gerätetemperatur des Gasanalysegerätes, z. B. des Sauerstoffmessers, damit sich in diesem empfindlichen elektrischen Gerät kein Feuchtigkeits- bzw. Dampfniederschlag bildet. Die Kondensation der in den zu analysierenden Gasen enthaltenen Dämpfe erfolgt somit vor dem eigentlichen Meßgerät in der zweiten Kühlstrecke.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer gemäß der Erfindung aufgebauten Entstaubungs- und Kühleinrichtung schematisch dargestellt. Das zu untersuchende Gas, z. B. die Flammengase einer Zyklonfeuerung mit Temperaturen von etwa 15000, wird mit hoher 5 trömungsgeschwindigkeit über eine Leitung 1 durch den Küchler 2 geführt und hier auf Temperaturen von etwa 3000 abgekühlt (Fig. 1).
Da die Gase in der Kammer der Zyklonfeuerung unter relativ hohem Überdruck stehen, ist eine zusätzliche Ansaugevorrichtung hierbei nicht elrforderlich.
In den Fällen, in denen ein solcher Überdruck nicht zur Verfügung steht, kann jedoch eine Pumpe zum Absaugen der Gase verwendet werden. Das dem Kühler 2 entströmende Gas umspült das keramische! Filter 3 und wird anschließend über die Rohrleitung 4 abgeführt. Die Filteranordnung ist in der Fig. 2 im Schnitt gezeichnet. Das Gas strömt über die Leitung 1 in axialer Richtung gegen die Oberfläche des zylindrischen Filters 3 und wird auf dem gegenüberliegenden Teil der zylindrischen Fläche über die Rohrleitung4 abgeführt. In diesem Teil der Anordnung wird die Strömungsgeschwindigkeit durch Wahl ge- eigneter Rohrquerschnitte und gegebenenfalls entsprechender Dimensionierung einer zusätzlichen Ansaugpumpe sehr hoch gewählt. Die gereinigten Gase werden dem Filterinnern über die Leitung 5 entnommen und über einen weiteren Kühler 6 dem magnetischen Sauerstoffmesser 7 zugeführt. Im Kühler 6 erreichen die Gase eine Temperatur, die unterhalb der Temperatur des Sauerstoffmessers liegt.
Hierdurch wird verhindert, daß sich auf den emfindlichen elektrischen Systemen des magnetischen Sauerstoffmessers Feuchtigkeitsniederschläge bilden und die Isolation sowie die Meßgenauigkeit herabsetzen.
Der Strömungsweg der Leitung 5 wird zweckmäßig kleiner als 1 m gewählt, um die Laufzeit der Gase in diesem Teil des Strömungsweges, in dem die Sturz mungsgeschwindigkeit durch die Arbeitsweise des Meßgerätes und der ihm zugeordneten Ansaugpumpe begrenzt ist, möglichst klein zu halten. Die Ansaugpumpe 8, die z. B. als. Tropfenfallpumpe ausgebildet sein kann, erzeugt in bekannter Weise den Unterdruck in der Zuführungsleitung zum Sauerstoffmesser.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Entstaubungs- und Kühlungsvorrichtung mit einem keramischen Filter für staubhaltige Gase hoher Temperatur, die in Gasanalysegeräten, z. B. einem Sauerstoffmesser, untersucht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase unter ueber druck oder unter der Wirkung einer Saugpumpe in breitem Strom innerhalb einer Rohrleitung an der Oberfläche des Filters vorbeistreichen, daß eine zweistufige Kühlung des Gases vor dem Filter auf Temperaturen oberhalb des Taupunktes der in den Gasen enthaltenen Dämpfe, z. B. 200 bis 3000 C, hinter dem Filter auf mindestens die Gerätetemperatur des Gasanalysegerätes erfolgt und daß die Länge des Strömungsweges von der Filterstelle zum Gasanalysegerät zur Erzielung geringer Anzeigeverzögerungen kleiner als etwa 1 m gewählt ist.
2. Entstaubungs- und Kühlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas der Oberfläche des zylindrischen Filters in axialer Richtung zuführbar und auf dem gegenüberliegenden Teil der Zylindermantelflächen axial entnehm- und abführbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 437 936, 458773, 748 610.