DE102004031639A1 - Durchflussmesseinrichtung zum Betrieb einer Gasanalyseeinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Durchflussmesseinrichtung zum Betrieb einer Gasanalyseeinrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1. DOLLAR A Es ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Messgas durch den Analysator und eine Kapillare K3 ansaugbar ist und an die Kapillare beidseitig ein Differenzdrucksensor D angeschlossen und an denselben über Kapillare K1 und K2 Gaszuführungen angeschlossen sind und über die Kapillaren K1 und K2 Luft ansaugbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Durchflussmesseinrichtung zum Betrieb einer Gasanalyseeinrichtung, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.
• Das Feld der Erfindung betrifft die Messung von heißen und korrosiven Gasen mit einem Gasanalysator. Flowmesser zur Messung heißer Gase sind bekannt. Dabei werden beispielsweise in bekannten hydromechanischen Einrichtungen der Gasstrom in einem Röhrchen mit einer Kugel im Gleichgewicht gemessen und die Strömungsmenge wird ermittelt und angezeigt. Zur Messung in korrosiven Gasen wird eine solche Anordnung auch beheizt. Dieses Verfahren ist wegen des mechanischen Aufbaus aufwendig und erheblich kostenbelastet. Der Durchfluss bei Gasanalysatoren muss ebenfalls ermittelt werden. Werden innerhalb des Gasanalysators heiße und oder korrosive Gase gemessen so müssen entsprechende Durchflussmesseinrichtungen zur Verfügung stehen die zum einen den Durchfluss messen, aber auf der anderen Seite in einer Funktion vorliegen, damit sie für solche genannten Gasanalysatoren verwendbar sind. Dabei wird das Messgas durch sogenannte Küvetten hindurchgesaugt innerhalb der dann mit optischen Mitteln, beispielsweise mit der Infrarotspektroskopie die Gase analysiert werden.
• Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde eine Anordnung der gattungsgemaßen Art dahingehend zu verbessern, dass sie für heiße und korrosive Gase im Zusammenhang mit der Durchführung von Gasen durch Gasanalysatoren verbessert wird.
• Die gestellte Aufgabe ist bei einer Einrichtung der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen abhängigen Ansprüchen angegeben.
• Kern der Erfindung besteht hierbei darin, dass eine Reihe von technischen Merkmalen miteinander so kombiniert werden, dass die oben genannte Aufgabe gelöst und die üblichen Durchflussmesseinrichtungen für Gasanalysatoren in der Gänze ihres Aufwandes obsolet werden.
• Der Flowmesser weist dabei ein Saugsystem auf, in der Art dass das Messgas durch den Analysator und eine Kapillare K3 gesaugt wird und an die Kapillare beidseitig ein Differenzdruckmesser D angeschlossen wird. An den Differenzdruckmesser D sind Gaszuführungen über Kapillaren K1 und K2 angeschlossen und der Differenzdrucksensor als solcher ist ein elektronischer Sensor. Über die Kapillaren K1 und K2 wird Luft angesaugt. Die Luftmenge durch die Kapillaren K1 und K2, etwa 1/100 bis 1/10 der Luftmenge durch Kapillare 3 wird in dieser Weise so bemessen. Die Luft wird dabei mit einem mechanischen Filter von Staub gereinigt. Das heißt das Messgas wird durch einen Analysator und eine Kapillare mit einem elektrischen Differenzdrucksensor geleitet, in dem eine Unterdruckpumpe am Ausgang dieser Anordnung das Messgas auf diese Weise fördert. Zum Schutz des Differenzdrucksensors wird dieser an beiden Enden mit über Kapillaren mit Umgebungsluft gespült, was man als Luftvorhang bezeichnen könnte. Die messgasführenden Bauteile und Leitungen sind beheizt. Damit erfolgt die Durchflussmessung beheizt, wobei der Drucksensor bei Umgebungstemperatur arbeitet.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Anordnung sowie die Kapillaren K1 bis K3 in einem thermisch gut leitendem Block untergebracht.
• In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass dieser Block aus Edelstahl oder alternativ dazu aus einem anderen korrosionsfesten Material aufgebaut ist.
• In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird der Block beheizt auf eine Temperatur von beispielsweise 180 Grad.
• In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die Unterdruckpumpe eine Injektorpumpe ist und kalt betrieben wird.
• Alternativ dazu ist ausgestaltet, dass die Unterdruckpumpe eine Membranpumpe ist und ebenfalls kalt betrieben wird.
• In den Darstellungen von 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und beschrieben.
• Das Messgas fließt gemäß 1 durch den Analysator und eine dahinter angeschlossene Kapillare K3. An die Kapillare wird beidseitig ein Differenzdrucksensor D angeschlossen. Dieser wiederum ist mit weiteren Kapillaren K1 und K2 mit der Umgebungsluft verbunden. Die gesamte Anordnung ist mit einer Saugpumpe Pu verbunden. Die Auswertung erfolgt in bekannter Weise mit einer angepassten Elektronik. Dabei wird die Druckdifferenz als Maß der Strömungsmenge ausgewertet.
• Zum Schutz vor Kondensationen wird die Flowanordnung in einem vornehmlich aus Edelstahl ausgeführten Block untergebracht, wie das sowohl aus 1 als auch aus 2 zu entnehmen ist. Dieser Block wird auf einer erhöhten Temperatur, zum Beispiel 180 Grad betrieben. Zum Schutz des Differenzdrucksensors wird dieser außerhalb dieses Blocks bei etwa Umgebungstemperatur platziert. Die zweiten Kapillaren K1 und K2 sind so bemessen das ihre Strömung nicht mehr als 1/100 bis 1/10 des Messgasflows beträgt, so das der Flowfehler gering bleibt.
• Vorteilhaft ist hierbei, dass die Anordnung keine beweglichen Teile enthält und räumlich so minimiert und kompakt aufgebaut ist und im Verhältnis zum marktüblichen Preisen außerordentlich kostengünstig darstellbar ist. Die Gaswege lassen sich zum Schutz vor korrosiven Gasen beheizen während der Gassensor selbst bei Raumtemperatur misst.

Claims (8)

1. Durchflussmesseinrichtung zum Betrieb einer Gasanalyseeinrichtung, wobei die Anordnung ein Saugsystem enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgas durch den Analysator und eine Kapillare K3 ansaugbar ist und an die Kapillare beidseitig ein Differenzdruckmensor D angeschlossen und an den selben über Kapillare K1 und K2 Gaszuführungen angeschlossen sind, und über die Kapillaren K1 und K2 Luft ansaugbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdruckmesser einen Differenzdrucksensor enthält, der ein elektronischer Sensor ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftmengen durch die Kapillaren K1 und K2 so einstellbar sind, das diese etwa 1/100 bis 1/10 der Luftmenge durch die Kapillare 3 beträgt.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft mit einem mechanischen Filter von Staub reinigbar ist.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung mit K1 und K2 und K3 in einem thermisch gut leitenden Block untergebracht ist welcher beheizbar ist.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Block aus Edelstahl oder einem anderen korrosionsfesten Material aufgebaut ist.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe beziehungsweise Saugpumpe zum Ansaugen des Gases eine Injektorpumpe ist und kalt betreibbar ist.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckpumpe eine Membranpumpe ist und kalt betreibbar ist.