DE102013100581A1

DE102013100581A1 - Gasentnahmesonde und Verfahren zum Betreiben einer Gasentnahmesonde

Info

Publication number: DE102013100581A1
Application number: DE201310100581
Authority: DE
Inventors: Ludwig Könning; Michael Streffing; Heinz Bredemeier; Alfons Leuer
Original assignee: ThyssenKrupp Resource Technologies GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 2013-01-21
Filing date: 2013-01-21
Publication date: 2014-07-24
Also published as: WO2014111297A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gasentnahmesonde mit einem Gasentnahmerohr, wobei das Gasentnahmerohr von einem Außenmantel umgeben ist und der Außenmantel einen von einem ersten Kühlmedium beaufschlagbaren ersten Ringraum begrenzt und weiterhin zwischen Außenmantel und Gasentnahmerohr ein unabhängig vom ersten Ringraum mit einem zweiten Kühlmedium beaufschlagbarer zweiter Ringraum vorgesehen ist. Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer solchen Gasentnahmesonde wird das zu analysierende Gas über das Gasentnahmerohr entnommen, wobei zur Kühlung der Gasentnahmesonde das erste Kühlmedium durch den vom Außenmantel begrenzten ersten Ringraum strömt und zur weiteren Kühlung der Gasentnahmesonde und/oder Koniditionierung des zu analysierenden Gases der zweite Ringraum unabhängig vom ersten Ringraum mit einem zweiten Kühlmedium durchströmt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasentnahmesonde mit einem Gasentnahmerohr, dass von einem Außenmantel umgeben ist, wobei der Außenmantel einen von einem ersten Kühlmedium beaufschlagbaren ersten Ringraum begrenzt. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Gasentnahmesonde.
Aus der DE 103 15 996 A1 ist eine Sonde zur Entnahme einer Gasprobe aus einem heißen Reaktionsraum bekannt, wobei ein durch einen Außenmantel begrenzter Ringraum mit Kühlwasser durchströmt wird. Da der Siedepunkt des Wassers nicht erreicht werden darf, liegt die maximale Rücklauftemperatur bei ca. 90°C. Bei diesen niedrigen Temperaturen können aber Taupunktunterschreitungen innerhalb der Gasentnahmesonde nicht sicher ausgeschlossen werden. Deshalb wird bei einigen Herstellern das Gasentnahmerohr zusätzlich elektrisch beheizt, umso die Taupunktunterschreitungen im Messgas zu verhindern. In der DE 103 15 996 A1 wird die Taupunktunterschreitung dadurch verhindert, dass das Gasentnahmerohr mit einem evakuierbaren Hohlraum umgeben ist. Durch die starke Wasserkühlung wird aber der äußere Teil der Gasentnahmesonde unnötig stark abgekühlt, wobei eine zu kalte Spitze der Gasentnahmesonde im heißen Prozessgas zu Ansatzbildung neigen kann.
Wird die Gasentnahmesonde in einem sehr heißem Prozessgas eingesetzt, wird zusätzlich als Sicherheitseinrichtung ein Rückzugssystem benötigt, welches bei einem Ausfall der Kühlung die Gasentnahmesonde aus dem Prozessraum herausfährt. So wird die Gasentnahmesonde im Störfall vor der Prozesswärme geschützt. Dabei muss die Sicherheitseinrichtung eine geeignete Notstromversorgung aufweisen, um die Rückzugsbewegung unter allen Umständen zu ermöglichen. Apparativ wird für den Aufbau der Wasserkühlung ein Wärmetauscher benötigt. Dieser kann als Wasser-Luft- oder Wasser-Wasser-Wärmetauscher ausgeführt sein.
Des Weiteren sind ölgekühlte Gasentnahmesonden bekannt, die zur Kühlung ein Wärmeträgeröl einsetzen. Der Unterschied zum Wasserkreislauf besteht darin, dass das Wärmeträgeröl in höheren Temperaturbereichen betrieben werden kann. Dadurch kann eine zusätzliche Heizung des Gasentnahmerohres entfallen. Problematisch ist das Wärmeträgeröl aber hinsichtlich Leckagen zu beurteilen, da hier eine Brandgefährdung nicht auszuschließen ist. Apparativ wird für den Aufbau der Ölkühlung ein Wärmetauscher benötigt. Diese kann als Öl-Luft- oder Öl-Wasser-Wärmetauscher ausgeführt, wobei aufgrund der geringeren, benötigten Wärmeabfuhr, im Vergleich zur Wasserkühlung, ein Öl-Luft-Wärmetauscher bevorzugt wird. Aber auch bei einer ölgekühlten Gasentnahmesonde wird als Sicherheitseinrichtung ein Rückzugssystem benötigt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Gasentnahmesonde anzugeben, bei der die Temperatur des über das Gasentnahmerohr entnommenen Gases (Messgas) gezielt konditioniert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Gasentnahmesonde mit einem Gasentnahmerohr gelöst, wobei das Gasentnahmerohr von einem Außenmantel umgeben ist und der Außenmantel einen von einem ersten Kühlmedium beaufschlagbaren ersten Ringraum begrenzt und weiterhin zwischen Außenmantel und Gasentnahmerohr ein unabhängig vom ersten Ringraum mit einem zweiten Kühlmedium beaufschlagbarer zweiter Ringraum vorgesehen ist.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Gasentnahmesonde wird das zu analysierende Gas über das Gasentnahmerohr entnommen, wobei zur Kühlung der Gasentnahmesonde ein erstes Kühlmedium durch einen vom Außenmantel begrenzten ersten Ringraum strömt und zur weiteren Kühlung der Gasentnahmesonde und/oder Konditionierung des zu analysierenden Gases ein zweiter Ringraum unabhängig vom ersten Ringraum mit einem zweiten Kühlmedium durchströmt wird.
Die Gasentnahmesonde wird vorzugsweise zur Entnahme heißer, staubiger Prozessgase, wie beispielsweise von Abgasen bei der Müllverbrennung, der Zementherstellung oder ähnlichen Feuerungsanlagen entstehen. Durch das Vorsehen von zwei voneinander getrennten Kühlkreisläufen kann das aus dem Prozessraum abgezogene Messgas in einen adäquaten Temperaturbereich gebracht werden. So kann insbesondere ein Kühlkreislauf im Wesentlichen für die Kühlung der Gasentnahmesonde und der andere Kühlkreislauf für die Konditionierung des Messgases vorgesehen werden. Auf diese Weise ist eine einfache Einstellung der Messgastemperatur möglich.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die beiden Ringräume sind vorzugsweise im Wesentlichen konzentrisch um das Gasentnahmerohr angeordnet. Weiterhin kann der erste Ringraum eine erste Zuströmöffnung und eine Abströmöffnung für das erste Kühlmedium aufweisen, während der zweite Ringraum mit einer zweiten Zuströmöffnung und einer zweiten Abströmöffnung für das zweite Kühlmedium versehen ist. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die beiden Ringräume in Längsrichtung der Gasentnahmesonde in zwei Hälften unterteilt, die über einen an einem Ende des jeweiligen Ringraums vorgesehenen Überströmbereich miteinander verbunden sind und die eine Hälfte mit der Zuströmöffnung und die andere Hälfte mit der Abströmöffnung versehen ist, wobei die Zu- und Abströmöffnungen an dem anderen, dem Überströmbereich entfernten Ende des jeweiligen Ringraums angeordnet sind.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die beiden Ringräume im Wesentlichen konzentrisch zueinander angeordnet (Parallelschaltung). Dabei können die beiden Ringräume durch einen zwischen Gasentnahmerohr und Außenmantel angeordneten Innenmantel voneinander getrennt werden, sodass der erste Ringraum durch den Innenmantel und den Außenmantel und der zweite Ringraum durch das Gasentnahmerohr und den Innenmantel begrenzt wird. Dabei kann der Innenmantel und der Außenmantel insbesondere konzentrisch um das Gasentnahmerohr angeordnet werden. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, den Innenmantel mehrwandig und/oder isoliert auszubilden, um die beiden Kühlkreisläufe besser voneinander zu trennen.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel sind die beiden Ringräume in Längsrichtung des Gasentnahmerohres hintereinander angeordnet (Reihenschaltung), dabei kann der erste Ringraum durch das Gasentnahmerohr und einen ersten Teil des Außenmantels und der zweite Ringraum durch das Gasentnahmerohr und einen zweiten Teil des Außenmantels begrenzt werden.
Als erstes und zweites Kühlmedium wird vorzugsweise Luft eingesetzt. Bei der Verwendung von Luft kann im Vergleich zur Wasserkühlung die Temperatur der Spitze der Gasentnahmesonde gezielt angehoben werden, um die Gefahr von äußeren Anbackungen zu mindern. Dies hat den Hintergrund, dass bei der Wasserkühlung die Oberflächentemperatur der Gasentnahmesonde deutlich geringer ist, da der Wärmeübergangskoeffizient zwischen Wasser und Außenmantel deutlich größer ist als zwischen Luft und Außenmantel. Zusätzlich kann das Wasser aufgrund der höheren Wärmekapazität mehr Wärme abführen. Durch die höhere Betriebstemperatur können zudem Anbackungen bzw. eine Kondensation in der Gasentnahmesonde minimiert werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei Verwendung von Umgebungsluft als Kühlmedium lediglich der Einsatz eines Ventilators erforderlich ist, sodass auf eine Kühlwasserstation mit Wärmetauscher verzichtet werden kann.
Die beiden Kühlkreisläufe ermöglichen außerdem einen Festeinbau der Gasentnahmesonde, da auf ein Rückzugssystem verzichtet werden kann. Durch Verwendung von Kühlluft treten bei Ausfall des Kühlsystems keine Störungen durch siedende Kühlflüssigkeiten auf. Eine Gas- bzw. Dampfbildung aufgrund überhitzter Kühlmedien in den Ringräumen ist somit ausgeschlossen, sodass die übliche Rückzugsvorrichtung entfallen kann. Außerdem hat ein Festeinbau den großen Vorteil, dass ein Falschlufteinfluss durch die Anschlussstelle vermieden werden kann.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele und der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen
1 eine schematische Prinzipdarstellung der Gasentnahmesonde mit den beiden Ringräumen in Parallelschaltung,
2 eine Längsschnittdarstellung der Gasentnahmesonde gemäß dem Ausführungsbeispiel gemäß 1,
3 eine Querschnittdarstellung längs der Linie A-A der 2,
4 eine schematische Prinzipdarstellung der Gasentnahmesonde mit den beiden Ringräumen in Reihenschaltung,
5 eine Längsschnittdarstellung der Gasentnahmesonde gemäß dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 und
6 eine Querschnittdarstellung längs der Linie B-B der 5.
In den 1 bis 3 ist eine Gasentnahmesonde 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dargstellt.
Sie besteht im Wesentlichen aus einem Gasentnahmerohr 2, einem Innenmantel 3 und einem Außenmantel 4, die konzentrisch zueinander angeordnet sind. Durch den Innenmantel 3 und den Außenmantel 4 wird ein erster Ringraum 5 begrenzt. Weiterhin ist zwischen dem Gasentnahmerohr 2 und dem Innenmantel 3 ein zweiter Ringraum 6 ausgebildet.
Die Gasentnahmesonde 1 ragt mit ihrer Spitze 1a in einen nicht näher dargestellten heißen Reaktionsraum, aus dem ein zu analysierendes Gas (Messgas) entnommen werden soll. Am anderen Ende der Gasentnahmesonde ist ein Befestigungsflansch 7 angebracht.
Das Gasentnahmerohr 2 mündet axial in der Spitze 1a der Gasentnahmesonde 1 mit einer Entnahmeöffnung 2a aus. Im Rahmen der Erfindung kann das Gasentnahmerohr im Bereich der Spitze auch abgebogen, insbesondere um 90° nach unten oder oben abgebogen, ausgebildet sein. Das andere Ende des Gasentnahmerohres steht mit einem nicht näher dargestellten Filter und/oder Gasanalysesystem in Verbindung.
Der erste Ringraum 5 weist eine erste Zuströmöffnung 8 und eine erste Abströmöffnung 9 für das erste Kühlmedium 10 auf. In entsprechender Weise ist der zweite Ringraum 6 mit einer zweiten Zuströmöffnung 11 und einer zweiten Abströmöffnung 12 für ein zweites Kühlmedium 13 ausgestattet. Aus der Querschnittdarstellung gemäß 3 wird ersichtlich, dass die beiden Ringräume 5, 6 jeweils über zwei Trennwände 14, 15 bzw. 16, 17 in zwei Hälften unterteilt sind, die über einen im Bereich der Spitze 1a der Gasentnahmesonde vorgesehenen Überströmbereich miteinander verbunden sind, die durch Pfeile 18 bzw. 19 angedeutet sind. Die Zu- und Abströmöffnungen der beiden Ringräume 5, 6 sind an dem der Spitze 1a entgegengesetzten Ende der Gasentnahmesonde angeordnet. Die Überströmbereiche (Pfeile 18, 19) werden beispielsweise dadurch realisiert, dass die Trennwände 14, 15 bzw. 16, 17 nicht ganz bis zur Spitze 1a der Gasentnahmesonde reichen und dadurch eine Öffnung von der unteren zur oberen Hälfte bilden.
Wie aus den Strömungspfeilen der 2 hervorgeht, strömen die beiden Kühlmedien 10, 13 in der unteren Hälfte der jeweiligen Ringräume 5, 6 über die gesamte Länge der Gasentnahmesonde 1 bis zu deren Spitze 1a und gelangen dort über die Überströmbereiche 18, 19 in die oberen Hälften der Ringräume und strömen dort zurück bis zu den Abströmöffnungen 9, 12. Selbstverständlich können die Strömungsrichtungen in einem oder beiden Ringräumen auch umgekehrt werden. Auch müssen die Trennwände nicht horizontal eingebaut werden.
Durch die in den 1 bis 3 gezeigte Parallelschaltung der beiden Kühlkreisläufe entstehen zwei ineinander liegende Kühlbereiche. Der äußere Kühlbereich (erster Ringraum) führt die Wärme aus den Umgebungsbedingungen ab, sodass der innere Kühlkreislauf (zweiter Ringraum) von den Einflüssen durch die Außenwandung 4 vollständig entkoppelt wird. Um diese Entkopplung noch weiter zu verbessern, kann der Innenmantel 3, wie in den 2 und 3 gezeigt, auch doppelwandig ausgebildet werden, wobei der Zwischenraum wahlweise mit einer Isolierschicht (Luft, Vakuum, Isolation) versehen ist.
Durch die äußere Kühlung entsteht ein thermischer Schutz des inneren Systems (Gasentnahmerohr 2 und zweiter Ringraum 6), wobei die Wärmezufuhr aus der Einbausituation vom inneren System ferngehalten wird. Der innere Kühlbereich (zweiter Ringraum 6) konditioniert das zu analysierende Gas (Messgas), sodass es von seiner Temperatur für die Verwendung in einen angeschlossenen Filter und/oder Gasanalysesystem angepasst ist.
Wie der 1 zu entnehmen ist, werden die beiden Kühlkreisläufe mit mindestens einer Luftquelle, z.B. einem Ventilator 20 betrieben, wobei beispielsweise über Drosselventile 21, 22 die Kühlleistung eingestellt werden kann. Überschüssige Kühlluft wird über einen Bypass 23 abgeführt. Bei Verwendung von zwei Luftquellen kann die Temperatur im Gasentnahmerohr unabhängig von den Bedingungen im äußeren Kühlsystem eingestellt werden.
Anhand der 4 bis 6 wird nachfolgend eine Gasentnahmesonde 1’ gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben, bei der die beiden Ringräume 5’, 6’ in Reihe geschaltet sind. Die Gasentnahmesonde 1’ weist wiederum ein Gasentnahmerohr 2’ auf, dass von einem Außenmantel 4’ umgeben ist. Der Außenmantel 4’ wird hier durch zwei in Längsrichtung hintereinander angeordnete Teile 4’a und 4’b gebildet, die jeweils konzentrisch um das Gasentnahmerohr 2’ ausgebildet sind. Zwischen dem ersten Teil 4’a des Außenmantels 4’ und dem Gasentnahmerohr 2’ wird ein erster Ringraum 5’ und zwischen dem zweiten Teil 4’b des Außenmantels 4’ und dem Gasentnahmerohr 2’ wird ein zweiter Ringraum 6’ gebildet, die über eine Verbindungsstelle 24’ derart miteinander verbunden sind, dass das Gasentnahmerohr 2’ über seine gesamte Länge durchgängig ist, während die beiden axial hintereinander angeordneten Ringräume 5’, 6’ voneinander getrennt sind. Der erste Ringraum 5’ weist wiederum eine erste Zuströmöffnung 8’ und eine erste Abströmöffnung 9’ auf, die an dem der Spitze 1’a der Gasentnahmesonde entfernten Ende des ersten Ringraums 5’ vorgesehen sind. Der erste Ringraum 5’ ist auch wieder durch Trennwände 14’, 15’ in zwei Hälften unterteilt, wobei im Bereich der Spitze 1’a der Gasentnahmesonde wiederum ein Überströmbereich 18’ vorhanden ist.
Der zweite Ringraum 6’ ist mit einer zweiten Zuströmöffnung 11’ und einer zweiten Abströmöffnung 12’ für das zweite Kühlmedium 13’ versehen. Auch dieser Ringbereich ist wiederum über Trennwände in zwei Hälften unterteilt und an dem der Ab- und Zuströmöffnungen entgegengesetzten Ende mit einem Überströmbereich 19’ versehen.
Die beiden Ringräume 5’, 6’ werden in übereinstimmender Weise über mindestens eine Luftquelle, beispielsweise einen Ventilator 20’, mit Kühlluft versorgt, wobei beispielsweise über Drosselventile 21’, 22’ die Kühlleistung eingestellt werden kann. Überschüssige Kühlluft wird über einen Bypass 23’ abgeführt.
Die in den 4 bis 6 gezeigte Reihenschaltung der Kühlkreisläufe ermöglicht es, den vorderen Teil der Gasentnahmesonde 1’ mit der Spitze 1’a im Heißbereich stärker zu kühlen als den hinteren Teil der Gasentnahmesonde 1’. Dadurch ist es möglich, eine starke Kühlwirkung im vorderen Bereich (erster Ringraum 5’) des Gasabzuges zur realisieren. Die schnelle Abkühlung verhindert zusätzlich einen CO-Ausbrand, sodass die Gasanalyse zuverlässige CO-Werte generieren kann. Außerdem sichert die starke Kühlung im vorderen Bereich der Gasentnahmesonde 1’ den erforderlichen Maschinenschutz der Spitze 1’a im heißen Bereich. Im hinteren Bereich (zweiter Ringraum 6’) wird das abgezogene Gas durch eine moderate Kühlung auf die gewünschte Abzugstemperatur eingestellt/konditioniert.
Die oben beschriebenen Gasentnahmesonden 1, 1’ eignen sich durch das Kühlkonzept in Verbindung mit geeigneten Werkstoffen auch für einen Notlauf, bei dem die Kühlluft ausfällt. In diesem Zustand erreicht die Spitzen 1a, 1’a der Gasentnahmesonden 1, 1’ ähnliche Temperaturen wie der Prozessraum. Die Temperatur am Gasaustritt (dem der Spitze 1’, 1’a entfernten Ende) der Gasentnahmesonde kann in diesem Fall allerdings nicht mehr geregelt werden. Im Bereich der heißen Spitze, welche zusätzlich mit der Ofenatmosphäre in Kontakt gerät, wird insbesondere ein austenitischer hitzebeständiger Stahl verwendet. Aufgrund der guten Hitzebeständigkeit sowie der guten Beständigkeit in schwefligen Atmosphären ist dieser Stahl anderen hitzebeständigen Stählen für diesem Einsatzfall überlegen. Die sonst im Temperaturbereich von 600°C bis 900°C auftretende Sigmaphasenversprödung ist bei diesem Werkstoff nicht ausgeprägt. Alle weiteren Teile im Heißbereich sind zweckmäßigerweise ebenfalls aus diesem Werkstoff zu fertigen.
Indem der Außenmantel 4, 4’ mit einem austenitischen, hitzebeständigen Stahl, insbesondere dem Werkstoff 1.4845, gefertigt wird, ist ein Betrieb der Gasentnahmesonden 1, 1’ auch ohne Kühlluftversorgung im eingebauten Zustand möglich. Durch die Verwendung von Kühlluft als Kühlmedium treten bei Ausfall des Kühlsystems keine Störungen durch siedende Kühlflüssigkeiten auf. Eine Gas- bzw. Dampfbildung aufgrund überhitzter Kühlmedien in den Ringräumen ist somit ausgeschlossen. Die sonst übliche Rückzugsvorrichtung, welche die Gasentnahmesonde aus Sicherheitsgründen aus dem Heißbereich verfährt, kann daher entfallen.
Die Gasentnahmesonden können in Prozessräumen eingesetzt werden, wo Gastemperaturen bis 1200°C auftreten. Mit Hilfe der beiden Kühlkreisläufe kann die geforderte Zieltemperatur des Messgases von 100°C bis 600°C, insbesondere 150°C bis 400°C erreicht werden. Hierfür wird die angesaugte Kühlluft aus der Umgebung entnommen und besitzt entsprechend die herrschende Umgebungstemperatur. Am Kühlluftaustritt kann die Temperatur je nach Eintrittstemperatur durchaus variieren. Die Eintrittstemperatur kann zwischen –20° und 400° liegen, wobei Austrittstemperaturen zwischen 50°C und 600°C auftreten. Der hierfür erforderliche Kühlluftvolumenstrom beträgt üblicherweise zwischen 20 m³/h bis 750 m³/h. Unter Umständen ist es auch erforderlich, die Kühlluft zu konditionieren, insbesondere aufzuheizen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10315996 A1 [0002, 0002]

Claims

Gasentnahmesonde (1, 1’) mit einem Gasentnahmerohr (2, 2’), das von einem Außenmantel (4, 4’) umgebenen ist, wobei der Außenmantel (4, 4’) einen von einem ersten Kühlmedium (10, 10’) beaufschlagbaren ersten Ringraum (5, 5’) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Außenmantel (4, 4’) und Gasentnahmerohr (2, 2’) ein unabhängig vom ersten Ringraum (5, 5’) mit einem zweiten Kühlmedium (13, 13’) beaufschlagbarer zweiter Ringraum (6, 6’) vorgesehen ist.
Gasentnahmesonde (1, 1’) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ringräume (5, 5’, 6, 6’) im Wesentlichen konzentrisch um das Gasentnahmerohr (2, 2’) angeordnet sind.
Gasentnahmesonde (1, 1’) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ringraum (5, 5’) eine erste Zuströmöffnung (8, 8’) und eine erste Abströmöffnung (9, 9’) für das erste Kühlmedium (10, 10’) aufweist und der zweite Ringraum (6, 6’) mit einer zweiten Zuströmöffnung (11, 11’) und einer zweiten Abströmöffnung (12, 12’) für das zweite Kühlmedium (13) versehen ist.
Gasentnahmesonde (1, 1’) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ringräume (5, 5’, 6, 6’) in Längsrichtung der Gasentnahmesonde (1, 1’) in zwei Hälften unterteilt sind, die über einen an einem Ende des jeweiligen Ringraums vorgesehenen Überströmbereich (18, 18’, 19, 19’) miteinander verbunden sind und die eine Hälfte mit einer Zuströmöffnung (8, 8’, 11, 11’) und die andere Hälfte mit einer Abströmöffnung (9, 9’, 12, 12’) versehen ist, wobei die Zu- und Abströmöffnungen an dem anderen, dem Überströmbereich entfernten Ende des jeweiligen Ringraums (5, 5’, 6, 6’) angeordnet sind.
Gasentnahmesonde (1, 1’) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ringräume (5, 5’, 6, 6’) im Wesentlichen konzentrisch zueinander angeordnet sind.
Gasentnahmesonde (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ringräume (5, 6) durch einen zwischen Gasentnahmerohr (2) und Außenmantel (4) angeordneten Innenmantel (3) voneinander getrennt werden, sodass der erste Ringraum (5) durch den Innenmantel und den Außenmantel und der zweite Ringraum (6) durch das Gasentnahmerohr (2) und den Innenmantel begrenzt wird.
Gasentnahmesonde (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Innenmantel (3) und Außenmantel (4) konzentrisch um das Gasentnahmerohr (2) angeordnet sind.
Gasentnahmesonde (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenmantel (3) mehrwandig und/oder isoliert ausgebildet ist.
Gasentnahmesonde (1’) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ringräume (5’, 6’) in Längsrichtung des Gasentnahmerohrs (2’) hintereinander angeordnet sind.
Gasentnahmesonde (1’) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ringraum (5’) durch das Gasentnahmerohr (2’) und einen ersten Teil des Außenmantels (4’a) und der zweite Ringraum (6’) durch das Gasentnahmerohr (2’) und einen zweiten Teil (4’b) des Außenmantels (4’) begrenzt wird.
Gasentnahmesonde (1’) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Festeinbau der Gasentnahmesonde in einen Prozessraum.
Verfahren zum Betreiben einer Gasentnahmesonde (1, 1’), die von einem Außenmantel (4, 4’) umgeben ist, wobei ein zu analysierendes Gas über das Gasentnahmerohr (2, 2’) entnommen wird und zur Kühlung der Gasentnahmesonde (2, 2’) ein erstes Kühlmedium (10, 10’) durch einen vom Außenmantel (4, 4’) begrenzten ersten Ringraum (5, 5’) strömt, dadurch gekennzeichnet, dass zur weiteren Kühlung der Gasentnahmesonde (2, 2’) und/oder Konditionierung des zu analysierenden Gases ein zweiter Ringraum (6, 6’) unabhängig vom ersten Ringraum (5, 5’) mit einem zweiten Kühlmedium (13, 13’) durchströmt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Luft als erstes und zweites Kühlmedium (10, 10’, 13, 13’) eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ringräume (5, 6) im Wesentlichen konzentrisch zueinander angeordnet sind und das erste Kühlmedium (10) am Außenmantel (4) zur Kühlung desselben entlang strömt und das zweite Kühlmedium (13) am Gasentnahmerohr (2) zur Konditionierung des zu analysierenden Gases entlang strömt.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ringräume (5’, 6’) in Längsrichtung des Gasentnahmerohrs (2’) hintereinander angeordnet sind, sodass das erste und zweite Kühlmedium (10’, 13’) sowohl zur Kühlung des Außenmantels (4’) als auch zur Konditionierung des zu analysierenden Gases eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kühlmedien mit einer Temperatur im Bereich von Umgebungstemperatur und 400 °C den Ringräumen zugeführt wird.