DE10129065A1 - Verfahren sowie Vorrichtung zur schnellen kontinuierlichen Bestimmung brenntechnischer Kenngrößen, wie Heizwert, Brennwert und/oder Wobbeindex von Gasen unterschiedlicher Zusammensetzung - Google Patents
Verfahren sowie Vorrichtung zur schnellen kontinuierlichen Bestimmung brenntechnischer Kenngrößen, wie Heizwert, Brennwert und/oder Wobbeindex von Gasen unterschiedlicher ZusammensetzungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung brenntechnischer Eigenschaften von Gasen. Das Grundprinzip dieser Messvorrichtung beruht auf Ausnutzung der Temperaturänderung in Folge der Wärmeleitfähigkeit eines in den Abgasstrom ragenden Wärmesammlers und der damit verbundenen Abkühlung dieses bei der Verbrennung von Gasen entstehenden Gasstromes. DOLLAR A Die großen Vorteile dieser Anordnung bestehen darin, dass messtechnisch nur Temperaturen erfasst werden müssen und dass das System sehr schnell auf Veränderungen reagiert. Der Aufbau selbst ist sehr einfach und robust. Die Höhe der Abgastemperaturen ist in einem bestimmten Bereich einstellbar und liegt deutlich unterhalb der bei Verbrennungsvorgängen üblicherweise auftretenden Temperaturen. Der Gasverbrauch kann sehr klein gehalten werden und liegt im Allgemeinem im Bereich von 3 bis 50 l/h bei Normbedingungen. Für die Genauigkeit der Messdaten sind neben der Temperaturmessung vor allem die Konstanz der Brenngas- und Luftströme sowie deren Temperaturen verantwortlich. Die genaue Kenntnis der Größe der Ströme selbst ist dabei nicht zwingend erforderlich.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur einfachen, kontinuierlichen Bestimmung
brenntechnischer Kenngrößen, wie Heizwert, Brennwert und/oder Wobbeindizes von
Brenngasen.
Derartige Kenngrößen besitzen sowohl für die Gasversorger (als Grundlage für eine
korrekte Abrechnung oder zur Herstellung von Mischgasen mit definierten Eigen
schaften) als auch für den optimalen Betrieb von Gasbrennern in industriellen Ver
brennungsanlagen eine entscheidende Rolle.
In den vergangenen Jahren ist eine Vielzahl verschiedener Einrichtungen zur Be
stimmung solcher Kenngrößen entwickelt worden. Man unterscheidet hierbei prinzi
piell zwischen direkten und indirekten Verfahren. Bei den direkten Verfahren werden
die gewünschten Kenngrößen einzeln gemessen, wozu oft sehr aufwendige Gasauf
bereitungsmaßnahmen erforderlich sind. Zu solchen Verfahren gehören:
Bei diesen Geräten wird das Gas mittels einer offenen Flamme verbrannt und
aus der entstehenden Wärme (Temperaturänderung) der Brenn- bzw. Heizwert
bestimmt.
(DE 297 00 580; DE 0 002 62 605; EP 469649; EP 0304266; EP 701122; WO 9401217)
(DE 297 00 580; DE 0 002 62 605; EP 469649; EP 0304266; EP 701122; WO 9401217)
Bei diesen Verfahren wird das Probegas mit Luft vermischt und anschließend
an 400. . .500°C heißen Wendeln eines Katalysators ohne offene Flamme ver
brannt. Die Temperaturerhöhung des Katalysators ist hierbei proportional zum
Brennwert. Katalysatoren altern jedoch und sind sehr empfindlich gegenüber
Gasbestandteilen, die als sogenannte Katalysatorengifte bezeichnet werden.
Da diese Verfahren auf Oberflächeneffekten basieren und diese zu starken
Drifterscheinungen führen können, wird ein häufiges Kalibrieren mit Prüfgas er
forderlich. Stabil hohe Genauigkeiten können aus diesen Gründen derzeit mit
diesen Verfahren nicht erzielt werden.
(DE 23 43 863; EP 187272; DE 297 15 633; US 0005807749; EP 306266)
(DE 23 43 863; EP 187272; DE 297 15 633; US 0005807749; EP 306266)
Bei diesem Verfahren wird die Änderung der Längenausdehnung eines Stabes
bei Änderung der Verbrennungstemperatur als Messsignal genutzt. Nach einer
entsprechenden Kalibrierung lassen sich daraus die gewünschten Kenndaten
ermitteln.
(Reineke Meß- und Regelungstechnik GmbH).
(Reineke Meß- und Regelungstechnik GmbH).
Nachteilig bei all diesen Verfahren wirken sich vor allem die hohen Kosten für die
Geräteanschaffung aus.
Bei den indirekten Verfahren werden charakteristische Gaseigenschaften oder die
Gaszusammensetzung gemessen und daraus, über meist empirische Zusammen
hänge, die gewünschten Kenngrößen ermittelt. Zu den indirekten Verfahren zählen
z. B.:
Bei der Gaschromatographie wird das Probegas mit einem Trägergas gemischt
und über ein System von gaschromatographischen Trennsäulen geleitet. Aus
den detektierten Antwortsignalen wird die Gaszusammensetzung bestimmt. Mit
diesen Verfahren lassen sich die höchsten Genauigkeiten erreichen, die Geräte
sind jedoch sehr teuer und die Messungen sind sehr kostenintensiv und können
nur periodisch erfolgen.
(z. B. Martmann & Braun Analysenmesstechnik)
(z. B. Martmann & Braun Analysenmesstechnik)
Obwohl in den letzten Jahren auf diesem Gebiet eine rasante Entwicklung
stattgefunden hat, sind gegenwärtig damit nur Daten mit nicht zu hohen Genau
igkeitsansprüchen zu erhalten. Als große Vorteile dieser Verfahren wären die
geringen erforderlichen Gasmengen und die Messung bei Umgebungstempera
tur ohne größere Präparation der Messgase zu nennen.
(GB 2228568; US 4594510; US 4553032; DE 196 50 302; DE 26 35 769; DE 31 29 580; DE 44 33 336; DE 43 01 457; DE 38 14 718; DE 33 34 264)
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Aus Untersuchungen ist bekannt, dass zwischen einzelnen Stoffwerten der
Gasgemische und den brenntechnischen Kenndaten in bestimmten Bereichen
relativ einfache mathematische Zusammenhänge bestehen. Damit können bei
Kenntnis dieser die gewünschten Größen daraus berechnet werden. Hohe Ge
nauigkeiten sind jedoch damit in der Regel nicht erzielbar und die Preise für die
erforderliche Gerätetechnik sind nicht zu unterschätzen.
(DE 197 07 659; DE 36 23 664; DE 199 00 129; DE 44 44 847; DE 43 36 174; DE 199 21 167; DE 195 35 819).
(DE 197 07 659; DE 36 23 664; DE 199 00 129; DE 44 44 847; DE 43 36 174; DE 199 21 167; DE 195 35 819).
AMS Analysen-, Meß- und Systemtechnik, Dielheim
RHADOX 1000/RHADOX 2000
Wobbeindex (oberer)/Brennwert.
RHADOX 1000/RHADOX 2000
Wobbeindex (oberer)/Brennwert.
Bei diesem System werden Luft und Gas mit gleicher Temperatur über ein Düsen
system in festem Verhältnis gemischt und an einem Katalysator mit geregelter Tem
peratur oxidiert. Mittels einer Lambdasonde wird der Sauerstoffgehalt des Abgasge
misches bestimmt. Für Gase der Alkanreihe ist der Sauerstoffgehalt dem Wobbein
dex (oberer) proportional. Das Gerät ist auch für Gase mit geringem Brennwert ein
setzbar.
Anwendbar speziell für Erdgase.
Kalibrierung: automatisch, 3 Prüfgase nötig.
Anwendbar speziell für Erdgase.
Kalibrierung: automatisch, 3 Prüfgase nötig.
Dazu Gebrauchsmuster DE 297 15 633 U1 (1997)
Reineke Meß- und Regeltechnik GmbH, Bochum
Gas-Messgerät für Wobbeindex, Heizwert, Wärmefluss
Reineke Meß- und Regeltechnik GmbH, Bochum
Gas-Messgerät für Wobbeindex, Heizwert, Wärmefluss
Die Verbrennungsluft und das zu analysierende Gas werden in festem Verhältnis
(Feindruckregler) bei vorgegebener Temperatur gemischt und verbrannt. Kühlluft
gleicher Ausgangstemperatur wird beigemischt. Die Verbrennungsgase erwärmen
einen Metallstab, der sich ausdehnt und über Hebel eine Prallplatte verstellt, die den
Vordruck der Kühlluft verändert. Der Vordruck wird gemessen und ist proportional
dem Wobbeindex (unterer).
Anwendbar für alle brennbaren Gase.
Kalibrierung: automatisch, Prüfgase nötig
Anwendbar für alle brennbaren Gase.
Kalibrierung: automatisch, Prüfgase nötig
In diesen Geräten wird ein definiertes Verbrennungsluft-Gas-Gemisch verbrannt und
dadurch eine Erwärmung von Wasser erzielt. Aus der Erwärmung des Wassers wird
die bei der Verbrennung frei gewordene Wärmemenge bestimmt und aus dieser wer
den dann die gewünschten Kenndaten berechnet.
Union Apparatebaugesellschaft mbH, Karlsruhe
Union-Schnellgeber CW (W) 95/H (L) digital
Wobbezahl, Heizwert
Union Apparatebaugesellschaft mbH, Karlsruhe
Union-Schnellgeber CW (W) 95/H (L) digital
Wobbezahl, Heizwert
Auf gleicher Temperatur und gleichem konstanten Druck befindliche Kühlluft und
Luft-Gas-Gemisch werden verbrannt und die Temperaturdifferenz zwischen Anfangs-
und Verbrennungsabgasendtemperatur gemessen. Die gemessene Temperaturdiffe
renz ist proportional dem Wobbeindex.
Anwendbar für alle brennbaren Gase.
Kalibrierung: 2 Prüfgase notwendig
pmi PRECISION MEASUREMENT, INC., Badger Meter, Inc., Tulsa, Oklahoma, USA
Tru Therm HÔ
Wobbeindex, Heizwert
Anwendbar für alle brennbaren Gase.
Kalibrierung: 2 Prüfgase notwendig
pmi PRECISION MEASUREMENT, INC., Badger Meter, Inc., Tulsa, Oklahoma, USA
Tru Therm HÔ
Wobbeindex, Heizwert
Einem festen Luftstrom wird soviel Brenngas zugemischt, dass eine maximale
Flammtemperatur erreicht wird. Dies liegt bei einer stöchiometrischen Verbrennung
vor. Da der Gasstrom umgekehrt proportional dem Heizwert ist, kann dieser damit
bestimmt werden.
Vergleich zu einem Referenzbrenngas notwendig.
Hartmann & Braun GmbH & Co. KG, Frankfurt/Main
Advance Optichrom Prozeß Gaschromatograph
Hartmann & Braun GmbH & Co. KG, Frankfurt/Main
Advance Optichrom Prozeß Gaschromatograph
Die Komponenten- und Konzentrationsbestimmung erfolgt über Trennsäulen mit ver
schiedenen Detektoren. Bei Kenntnis der Komponenten und deren Konzentration
können daraus der Heizwert/Brennwert/Wobbezahlen berechnet werden.
ROCKWELL INTERNATIONAL CORPORATION, El Segundo, California, USA
Heat recovery calorimeter
EP OS 0 187 272 B1 (USA 1984)
Brennwert
ROCKWELL INTERNATIONAL CORPORATION, El Segundo, California, USA
Heat recovery calorimeter
EP OS 0 187 272 B1 (USA 1984)
Brennwert
Luft und Gas werden über Temperatur- und Druckregelung in vorgegebenem Ver
hältnis gemischt und an einem erhitzten Katalysator verbrannt. Die Verbrennungsga
se werden an einer Wärmesenke auf Umgebungs- bzw. Gaseintrittstemperatur zu
rückgekühlt und der im Abgas enthaltene Wasserdampf kondensiert. Die Temperatur
des Katalysators wird elektronisch geregelt und die zugeführte elektrische Leistung
erfasst. Die Kühlung erfolgt mittels Peltierelementen. Kalt- und Warmseitentempera
tur werden erfasst. Mit dem Leistungsbedarf der Peltierelemente wird die
transportierte Wärme berechnet. Die Differenz aus abgeführtem Wärmestrom und
am Katalysator zugeführter Leistung wird als Reaktionswärme mit dem Gasstrom
zum Brennwert verrechnet.
Bei diesem Verfahren ergeben sich Fehler unter anderem infolge der Kondensation
von Feuchtigkeit, die bereits vor der Verbrennung in Luft oder Gas enthalten war.
Auch die Kombination Wärmesenke, Peltierelement, Kühlprofil führt zu einer thermi
schen Trägheit. Die Einrichtung muss wegen der Temperaturabhängigkeit des Peltier
elementes bei verschiedenen Umgebungstemperaturen kalibriert werden oder kann
nur bei konstanten Umgebungsbedingungen betrieben werden.
HART SCIENTIFIC, INC., Provo, Utah, USA
Catalytic gas calorimeter systems and methods
EP 0 304 266 A2 (USA 1987)
Heizwert, Brennwert
HART SCIENTIFIC, INC., Provo, Utah, USA
Catalytic gas calorimeter systems and methods
EP 0 304 266 A2 (USA 1987)
Heizwert, Brennwert
Diese Verfahren arbeitet in Messzyklen, nicht echt kontinuierlich.
Gas und Luft werden unter Druck in einer Reaktorkammer gemischt. Poröses, be
schichtetes Katalysatormaterial wird auf der erforderlichen Temperatur gehalten. Die
Erwärmung infolge der Oxidationsreaktion wird mit dem zugeführten Gasvolumen
zum Heizwert umgerechnet oder es wird der (Kühl-)Luftstrom, der zum Konstanthal
ten der Reaktortemperatur notwendig ist, erfasst und daraus der Heizwert bestimmt.
Am Gasaustritt kann die Feuchte gemessen, temperaturkorrigiert und damit der
Brennwert bestimmt werden. Nach der Messung wird die Reaktorzelle wieder auf
Starttemperatur zurückgefahren. Nach dessen Erreichen kann mit einer neuen Mes
sung begonnen werden.
Snam S.p.A., Milano, Italien
Verfahren zur Regelung der Wärmebelastung einer Anlage
DE OS 31 25 515 A1 (IT 1980)
oberer Wobbeindex
Snam S.p.A., Milano, Italien
Verfahren zur Regelung der Wärmebelastung einer Anlage
DE OS 31 25 515 A1 (IT 1980)
oberer Wobbeindex
Brenngas wird aus einer Prozessleitung über Druckminderer abgezweigt und in ei
nem festen Verhältnis mit Luft gemischt. Nach der Verbrennung wird das Gemisch
getrocknet und der darin noch befindliche Sauerstoffgehalt bestimmt, woraus der
Wobbeindex berechnet werden kann.
N. V. NEDERLANDSE GASUNIE, Groningen, Niederlande
Device for determining the Wobbe index of a gas mixture
EP 0 628 815 A1 (NL 1993)
oberer Wobbeindex
N. V. NEDERLANDSE GASUNIE, Groningen, Niederlande
Device for determining the Wobbe index of a gas mixture
EP 0 628 815 A1 (NL 1993)
oberer Wobbeindex
Betrifft die Herstellung von Gasmischungen. Über verschiedene zu- und abschaltbare
Düsen wird hierbei das Reynoldszahlverhältnis von Brenngas und Verbrennungsluft
konstant gehalten.
Diese Technik wird in den ASM-Geräten verwendet.
PANAMETRICS, INC., Waltham, Massachusetts, USA
Gas calorimeter and Wobbe index meter
EP 0 560 501 A2 (USA 1992)
unterer Wobbeindex, Brennwert
Diese Technik wird in den ASM-Geräten verwendet.
PANAMETRICS, INC., Waltham, Massachusetts, USA
Gas calorimeter and Wobbe index meter
EP 0 560 501 A2 (USA 1992)
unterer Wobbeindex, Brennwert
Gas und Luft werden im stöchiometrischen Verhältnis gemischt. Ein ZrO2-Sensor,
der gleichzeitig als Katalysator dient, erfasst den Restsauerstoff nach der Verbren
nung und regelt den Vordruck der Luft so, dass das stöchiometrische Verhältnis ein
gehalten wird. Dieser Druck ist dann proportional dem Wobbeindex. In einem paralle
len Kanal wird durch einen zweiten Sensor der Sauerstoffgehalt des unverbrannten
stöchiometrischen Gemisches gemessen. Über den durch die Verbrennung ver
brauchten Sauerstoff kann der Brennwert bestimmt werden.
TOKYO GAS CO., LTD, Tokyo, Japan
Oval Engineering Co., Ltd., Tokyo, Japan
Calorimeter
EP OS 0 469 949 B1 (JP 1990)
Brennwert
TOKYO GAS CO., LTD, Tokyo, Japan
Oval Engineering Co., Ltd., Tokyo, Japan
Calorimeter
EP OS 0 469 949 B1 (JP 1990)
Brennwert
Es gibt lineare Zusammenhänge zwischen der Wärmekapazität, der Dichte und der
Viskosität mit dem Brennwert von aliphatischen Erdgasen. Über eine Kombination
von Laminarströmungsfühlern mit nachgeschaltetem thermischen Sensor und einem
thermischen Massestromsensor wird eine Druckregelung angesteuert und aus der
Druckdifferenz der Brennwert berechnet. Dabei erfolgt keine Verbrennung und es
kann mit sehr geringen Gasströmen gearbeitet werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben beschriebenen Nachteile
weitestgehend zu beseitigen und ein einfaches, preiswertes und stabil arbeitendes
Gerät zu entwickeln, was sich neben einer hohen Genauigkeit und kontinuierlichen
Messwertaufnahme auch durch einen geringeren Gasverbrauch und Wartungs
aufwand von den anderen Verfahren und Geräten unterscheidet.
Einen Ausgangspunkt der Entwicklung bildete dabei die Zielsetzung, möglichst weni
ge und vor allem einfache und zuverlässig arbeitende Sensoren zu verwenden. Er
findungsgemäß wurde dies damit gelöst, dass zur Ermittlung des Heizwertes nur
Temperaturen gemessen werden müssen. Die dazu erforderlichen Temperatursen
soren sind zuverlässig und bei richtiger Auswahl auch langzeitstabil. Die Tempera
turmessung selbst kann, basierend auf den Stand der Technik, mit hoher Genauig
keit erfolgen und sollte mindestens ≦ ± 0,1 K sein. Zur Erzielung hoher Genauigkei
ten der Zieldaten macht es sich erforderlich, dass die Gas- und Luftströme sowohl im
Durchsatz als auch in der Temperatur sehr konstant zu halten sind. Die Temperatur
schwankung des Gases und der zugeführten Luft sollte möglichst < 0,1 K sein. Der
absolute Temperaturwert spielt dabei nur eine untergeordnete Rolle. Die Größe des
zu verwendenden Gasstromes ist unter anderem abhängig von den Umgebungsbe
dingungen und der Wärmeisolation des Messsystems. Mit steigenden Wärmeverlus
ten muss auch der Gasdurchsatz steigen, um die Anforderungen an die Genauigkeit
zu halten. Die für eine vollständige Verbrennung erforderliche Luftmenge muss vor
der Verbrennung gut mit dem Brenngas vermischt werden. Die Luftmenge sollte da
bei zwischen 10% und 30% über der für eine stöchiometrisch erforderlichen Luft
menge liegen. Die Lufteintrittstemperatur sollte so gewählt werden, dass das Gerät
die gesamte Betriebszeit mit dieser arbeiten kann. Je höher die Lufteintrittstempera
tur ist, um so größer wird die benötigte Luftmenge. Die Ausgangstemperatur des
Abgas-Luftgemisches aus der Apparatur kann über die Zusatzluftmenge über einen
großen Bereich variiert werden. Kleine Austrittstemperaturen haben geringere Wär
meverluste zur Folge, sie führen aber auch zu einer deutlichen Reduzierung des
Messeffektes. Bei höheren Austrittstemperaturen lassen sich zwar Veränderungen im
Messgas gut detektieren, aber es sind auch neben der technischen und organisatori
schen Beherrschung der hohen Temperaturen größere Fehler auf Grund steigender
Wärmeverluste zu verzeichnen. Mit sinkendem Zusatzluftanteil ist auch ein verstärk
ter Einfluss der cp-Wert-Änderung in Folge der Verbrennung bei schwankenden
Gaszusammensetzungen zu verzeichnen. Die Gesamtluftzuspeisung sollte deshalb
< 150.Brenngas sein.
Als günstig konnte ein Austrittstemperaturbereich zwischen 150°C und 400°C gefun
den werden. Zur Abdichtung des in den Abgasraum reichenden Wärmeleitstabes mit
dem Apparategehäuse sollte ein schlecht wärmeleitendes Material eingesetzt wer
den. Zur Dimensionierung des Wärmeleitstabes kann die Fig. 1 herangezogen wer
den.
Um den erforderlichen Wärmestrom abzuführen, macht sich eine Kühlung des Wär
meleitstabes am anderen Ende erforderlich. Zur Erzielung einer möglichst konstanten
Kühlleistung ist z. B. ein Peltierelement geeignet. Eine Regelung der Stabendtempe
ratur hat sich als nicht vorteilhaft erwiesen. Sowohl der Wärmeleitstab als auch die
übrige Apparatur sind gut gegen Wärmeverlust zu isolieren.
Den Ausgangspunkt der Auswertung bildet der über Bilanzen erhaltenen Zusam
menhang zwischen den gemessenen Temperaturen und der Gerätekonstante
mit
HU - dem Heizwert
K* - der Gerätekonstante
T0 - der Gastemperatur vor der Verbrennung
T1 - der Gastemperatur nach der Verbrennung vor dem Wärmeleitstab
T2 - der Gastemperatur nach dem Wärmeleitstab
T3 - der höheren Temperatur auf dem Wärmeleitstab
T4 - der niedrigeren Temperatur auf dem Wärmeleitstab.
HU - dem Heizwert
K* - der Gerätekonstante
T0 - der Gastemperatur vor der Verbrennung
T1 - der Gastemperatur nach der Verbrennung vor dem Wärmeleitstab
T2 - der Gastemperatur nach dem Wärmeleitstab
T3 - der höheren Temperatur auf dem Wärmeleitstab
T4 - der niedrigeren Temperatur auf dem Wärmeleitstab.
Obige Gleichung kann verwendet werden, wenn die genaue Größe des Brenngas
stromes nicht bekannt ist. Bei Kenntnis der Größe des Gasstromes lässt sich die obi
ge Gleichung modifizieren zu
Die Gerätekonstante K* ist mit Hilfe eines Testgases zu bestimmen, von dem der
Heizwert bekannt ist. Der Wobbeindex kann dann aus den Gleichungen
bestimmt werden. In diesen Gleichungen sind:
HO - der Brennwert
WO - der obere Wobbeindex
WU - der untere Wobbeindex.
dV - Dichteverhältnis.
HO - der Brennwert
WO - der obere Wobbeindex
WU - der untere Wobbeindex.
dV - Dichteverhältnis.
Bei unbekannter Gaszusammensetzung und höheren Genauigkeitsanforderungen
muss das Dichteverhältnis experimentell bestimmt werden. Besteht das Brenngas
nur aus Gasen der Alkanreihe und vernachlässigbar kleinen Mengen an Inertgasen,
kann das Dichtevernältnis bei Kenntnis des Heizwertes mit hoher Genauigkeit be
rechnet werden aus:
dV = 0,017539.Hu - 0,077775,
worin Hu in [MJ/m3] einzusetzen ist.
Diese Gleichung wurde aus experimentellen Daten von CERBE (Grundlagen der
Gastechnik; 5. Auflage 1999) mit einem Korrelationskoeffizienten < 0,999 approxi
miert.
Zwischen dem Brennwert und dem Heizwert besteht für die Gase der Alkanreihe der
nachfolgende Zusammenhang:
Ho[MJ/m3] = 1,07376.Hu[MJ/m3] + 1,26789
in dem Hu in [MJ/m2] einzusetzen ist, um Ho in [MJ/m3] zu erhalten.
Das Prinzipschema der entwickelten Apparatur ist der Fig. 2 zu entnehmen. Bei
sorgfältigem Aufbau und Betrieb sind mit dieser Anordnung, wie Untersuchungen
gezeigt haben, Heizwerte mit einem Fehler < 1% erreichbar.
Claims (9)
1. Verfahren zur Bestimmung brenntechnischer Kenndaten von Gasen, insbeson
dere von Brenngasen, dadurch gekennzeichnet, dass
ein konstanter Gasstrom mit Luftüberschuss in einer dafür geeigneten Appara tur vollständig verbrannt wird,
mit einem konstanten, temperierten Zusatzluftstrom die Abgastemperatur in bestimmten Grenzen variabel einstellbar ist,
ein Teil der erzeugten Wärme über einen gekühlten Wärmeleitstab aus dem Abgasstrom ausgekoppelt wird,
die Temperaturen vor der Verbrennung, vor und nach Auskopplung eines Teils der durch die Verbrennung entstandenen Wärme über den Wärmeleitstab so wie an mindestens zwei Stellen auf oder im Wärmeleitstab gemessen werden,
die Gerätekonstante nach Verbrennung eines Testgases mit bekannten brenn technischen Kenndaten bestimmt wird,
die brenntechnischen Kenndaten, insbesondere Heizwert, Brennwert und/oder der Wobbeindizes aus den gemessenen Temperaturen und der ermittelten Gerätekonstante abgeleitet werden und
die erzielten Ergebnisse gespeichert und/oder dokumentiert werden.
ein konstanter Gasstrom mit Luftüberschuss in einer dafür geeigneten Appara tur vollständig verbrannt wird,
mit einem konstanten, temperierten Zusatzluftstrom die Abgastemperatur in bestimmten Grenzen variabel einstellbar ist,
ein Teil der erzeugten Wärme über einen gekühlten Wärmeleitstab aus dem Abgasstrom ausgekoppelt wird,
die Temperaturen vor der Verbrennung, vor und nach Auskopplung eines Teils der durch die Verbrennung entstandenen Wärme über den Wärmeleitstab so wie an mindestens zwei Stellen auf oder im Wärmeleitstab gemessen werden,
die Gerätekonstante nach Verbrennung eines Testgases mit bekannten brenn technischen Kenndaten bestimmt wird,
die brenntechnischen Kenndaten, insbesondere Heizwert, Brennwert und/oder der Wobbeindizes aus den gemessenen Temperaturen und der ermittelten Gerätekonstante abgeleitet werden und
die erzielten Ergebnisse gespeichert und/oder dokumentiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei hohen Anforde
rungen an die Messgenauigkeit sowie bei hohen Abgasaustrittstemperaturen der
Gasstrom und dar zur vollständigen Verbrennung erforderliche Luftstrom eben
falls thermostatisiert werden müssen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zur vollständigen
Verbrennung des Gases benötigte Luftüberschuss mit dem Gas vor der Verbren
nung vermischt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzluftstrom
zur Kühlung des Abgasstromes bei einer geforderten hohen Genauigkeit von
Heizwert, Brennwert und/oder Wobbeindex sowohl in der Temperatur als auch im
Durchsatz konstant gehalten werden muss.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeleitstab
an dem nicht in den Abgasstrom reichenden Ende gekühlt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in den Abgas
strom reichende Wärmeleitstab bei Bedarf mit einem zusätzlichen Wärmesamm
ler ausgerüstet werden kann.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeleitstab
und der Abstand zwischen den Temperatursensoren so dimensioniert wird, dass
die Temperaturänderungen im Abgasstrom und zwischen den beiden Sensoren
des Wärmeleitstabes möglichst ähnlich sind.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedingungen
während der Ermittlung der Gerätekonstante denen der beim späteren Einsatz
weitestgehend ähneln.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Ermittlung
der Wobbeindizes erforderliche Dichteverhältnis sowohl aus gesonderten Mes
sungen als auch aus mathematischen Anpassungen ermittelt werden kann.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2001129065 DE10129065A1 (de) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | Verfahren sowie Vorrichtung zur schnellen kontinuierlichen Bestimmung brenntechnischer Kenngrößen, wie Heizwert, Brennwert und/oder Wobbeindex von Gasen unterschiedlicher Zusammensetzung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2001129065 DE10129065A1 (de) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | Verfahren sowie Vorrichtung zur schnellen kontinuierlichen Bestimmung brenntechnischer Kenngrößen, wie Heizwert, Brennwert und/oder Wobbeindex von Gasen unterschiedlicher Zusammensetzung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10129065A1 true DE10129065A1 (de) | 2002-12-19 |
Family
ID=7688398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2001129065 Withdrawn DE10129065A1 (de) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | Verfahren sowie Vorrichtung zur schnellen kontinuierlichen Bestimmung brenntechnischer Kenngrößen, wie Heizwert, Brennwert und/oder Wobbeindex von Gasen unterschiedlicher Zusammensetzung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10129065A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9851317B2 (en) | 2013-02-19 | 2017-12-26 | Continental Automotive Gmbh | Device for ascertaining a measure of a caloric value of a gas |
-
2001
- 2001-06-15 DE DE2001129065 patent/DE10129065A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9851317B2 (en) | 2013-02-19 | 2017-12-26 | Continental Automotive Gmbh | Device for ascertaining a measure of a caloric value of a gas |
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