DE10230714A1 - Gas withdrawal probe, preventing precipitation of condensible components between analyzer and sample source point, comprises evacuated double wall construction jacket to provide thermal insulation - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Gasentnahmesonde und ein Gasanalysegerät mit einer derartigen Gasentnahmesonde.The invention relates to a gas sampling probe and a gas analyzer with such a gas sampling probe.
Im Bereich der extraktiven Analytik werden Proben-Entnahmevorrichtungen, d. h. Sonden benutzt, die integraler Bestandteil des Analysegerätes sind (Inline-Technik). Bei der Entnahme gasförmiger Proben aus beispielsweise chemischen Prozessen kommt es vor allem darauf an, dass das Probengas beim Transport zwischen dem Entnahmeort, d. h. dem Prozessraum und dem Analyseort unverändert bleibt. Insbesondere ist eine Kondensation von Bestandteilen des Probengases zu vermeiden, da dies die Analyseergebnisse verfälschen kann.In the field of extractive analytics sampling devices, i. H. Probes used that are more integral Are part of the analyzer (Line art). When taking gaseous samples from, for example chemical processes, the most important thing is that the sample gas at Transport between the removal location, d. H. the process room and the Analysis location remains unchanged. In particular, there is a condensation of constituents of the sample gas to avoid, as this can falsify the analysis results.
Bekannte Gasentnahmesonden enthalten deshalb eine Begleitheizung mit zusätzlichen Heizelementen, die in einigen Fällen geregelt und gegen Übertemperatur gesichert werden müssen. Da die Heizelemente aus Gründen des Explosionsschutzes zumeist im Bereich des Analysenteils angeordnet sind, benötigt man einen Wärmeleiter in der Proben-Entnahmevorrichtung. Dabei kann das Wärmeleitvermögen des Leiters dem Isolationsvermögen der umgebenden Isolierungseinrichtung derart entgegenwirken, dass in manchen Anwendungsfällen trotz Isolierung eine Kondensation auftritt. Dies kann zu Betriebsstörungen führen und Wartungsarbeiten erforderlich machen.Known gas sampling probes therefore contain trace heating with additional Heating elements in some cases regulated and against overtemperature must be secured. Because the heating elements for reasons explosion protection are usually arranged in the area of the analysis part, needed one a heat conductor in the sampling device. The thermal conductivity of the Conductor the insulation ability of the counteract the surrounding insulation device in such a way that despite some applications Isolation a condensation occurs. This can lead to malfunctions and Make maintenance work necessary.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Gasentnahmesonde und ein verbessertes Gasanalysegerät zu schaffen, mit denen eine Kondensation von Komponenten des entnommenen Gases zuverlässig vermieden werden kann.The object of the invention is a to provide an improved gas sampling probe and an improved gas analyzer, with which a condensation of components of the withdrawn gas reliable can be avoided.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.The task is solved by the characteristics of the independent Expectations.
Die Aufgabe wird insbesondere dadurch gelöst, dass bei einer Gasentnahmesonde mit einem Entnahmerohr zur Gasentnahme aus einem Prozessraum eine doppelwandige Isolierungseinrichtung mit evakuiertem Zwischenraum, insbesondere eine Dewargefäß-artige Isolierungseinrichtung, das Entnahmerohr zumindest entlang eines Längsabschnittes umgibt.The task is particularly so solved, that with a gas sampling probe with a sampling tube for gas sampling a double-walled insulation device from a process room with an evacuated space, in particular a Dewar-type Isolation device, the sampling tube at least along one longitudinal section surrounds.
Dadurch können Wärmeverluste aus dem entnommenen Gas deutlich gesenkt werden. Somit kann – ohne das Erfordernis einer aktiven Erwärmung des entnommenen Gases durch zusätzliche Heizelemente – vermieden werden, dass entlang des Entnahmerohres Temperaturen auftreten, die geringer sind als das Minimum der Prozesstemperatur und der Temperatur, die das Gas nach dem Entnahmevorgang aufweisen soll. Als Beispiel sei eine quantitative und/oder qualitative Analyse des entnommenen Gases genannt. Aufgrund der geringen Wärmeverluste wird eine Kondensation von Bestandteilen des entnommenen Prozessgases auf dem Förderweg zu einem angeschlossenen Analysemodul zuverlässig vermieden. Infolgedessen können mit der erfindungsgemäßen Sonde gasförmige Proben aus Prozessen entnommen werden, bei denen Temperaturen herrschen, die größer sind als die Analysentemperatur.This can result in heat loss from the removed Gas can be significantly reduced. Thus - without the requirement of one active warming of the extracted gas by additional heating elements - avoided there will be temperatures along the sampling tube which are less than the minimum of the process temperature and the Temperature that the gas should have after the extraction process. A quantitative and / or qualitative analysis is an example of the withdrawn gas called. Because of the low heat loss becomes a condensation of components of the removed process gas on the conveyor to a connected analysis module reliably avoided. Consequently can with the probe according to the invention gaseous Samples are taken from processes with temperatures which are bigger than the analysis temperature.
Die Isolierungseinrichtung kann das Entnahmerohr dabei umfänglich umschließen. So ist das Entnahmerohr auf seinem gesamten Umfang ausreichend gegen Wärmeverluste geschützt.The isolation device can do that The sampling tube is extensive enclose. In this way, the entire length of the sampling tube is sufficient heat loss protected.
In einer Ausführungsform kann die Isolierungseinrichtung als koaxial zum Entnahmerohr angeordneter, hohler Ringkörper ausgebildet sein. Dies gewährleistet eine um den gesamten Umfang gleichmäßige Isolierung des Entnahmerohres, so dass lokale Wärmelecks vermieden werden.In one embodiment, the isolation device formed as a hollow ring body arranged coaxially to the sampling tube his. This ensures a uniform insulation of the sampling tube around the entire circumference, so local heat leaks be avoided.
Ferner kann das Entnahmerohr innerhalb der Isolierungseinrichtung geführt sein, oder zumindest ein Teil des Entnahmerohres kann durch die Isolierungseinrichtung selbst gebildet sein. Dadurch wird eine zuverlässige Isolierung des Entnahmerohres ermöglicht. Die zweite Alternative führt zudem zu einer Materialersparnis, beziehungsweise dazu, dass die Anzahl der Komponenten der Sonde gering gehalten wird.Furthermore, the sampling tube can be inside the Insulation device performed , or at least part of the sampling tube can be through the Isolation device itself be formed. This will provide reliable insulation the sampling tube allows. The second alternative leads in addition to saving material or making the Number of components of the probe is kept low.
In einer Ausführungsform kann zumindest eine zum Entnahmerohr gewandte Seite der Isolierungseinrichtung verspiegelt sein. Diese Maßnahme führt zu einer zusätzlichen Wärmeisolierung, so dass Wärmeverluste aus dem Probengas minimiert werden.In one embodiment, at least one mirrored side of the insulation device facing the sampling tube his. This measure leads to a additional Thermal insulation, so heat loss be minimized from the sample gas.
Die Isolierungseinrichtung kann aus Hartglas gebildet sein. Dies ermöglicht, dass auch bei einem Einsatz bei hohen Temperaturen das Vakuum im Zwischenraum dauerhafter aufrecht erhalten wird als bei einer entsprechenden Isolierungseinrichtung aus Metall. Dies ist bedingt durch die vergleichsweise hohe Ausgasungsrate von Metallwänden.The isolation device can be made Tempered glass can be formed. This makes possible, that even when used at high temperatures, the vacuum in the Gap is maintained more permanently than with a corresponding one Isolation device made of metal. This is due to the comparatively high Outgassing rate of metal walls.
Die Isolierungseinrichtung kann zudem mit einer Kapselung versehen sein. Dadurch wird die doppelwandige Isolierungseinrichtung vor einer mechanischen Beschädigung geschützt.The isolation device can also be encapsulated. This will make the double wall Insulation device protected from mechanical damage.
Dabei kann die Kapselung als eine äußere Kapselung und/oder eine innere Kapselung ausgebildet sein und mindestens ein zum Entnahmerohr koaxial angeordnetes, dünnwandiges Metallrohr aufweisen. Das Metallrohr kann beispielsweise aus Edelstahl bestehen, um einen möglichst geringen Wärmetransport in Richtung der Gasströme der Sonde und eine möglichst stabile Kapselung zu erhalten.The encapsulation can be used as an external encapsulation and / or an inner encapsulation and at least one Have thin-walled metal tube arranged coaxially to the sampling tube. The metal tube can be made of stainless steel, for example preferably low heat transfer in the direction of the gas flows the probe and one if possible to get stable encapsulation.
Zusätzlich kann zwischen der Außenwand der Isolierungseinrichtung und der äußeren Kapselung ein Polstermaterial vorgesehen sein. Dies führt zu einem erhöhten Schutz gegen Beschädigung, beispielsweise durch Kerbschlag.In addition, between the outer wall Isolation device and the outer encapsulation a cushioning material may be provided. This leads to increased protection against damage, for example by notching.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Entnahmerohr an seiner Spitze eine Isolierhülse aufweisen. Infolgedessen kann die Sonde für eine Entnahme von Prozessgasen mit Temperaturen eingesetzt werden, die höher sind als die maximale Temperatur, bei der die Isolierungseinrichtung verwendbar ist.In a further embodiment, this can Extraction tube have an insulating sleeve at its tip. As a result, the probe can be used to extract process gases at temperatures higher than the maximum temperature at which the isolation device can be used.
Zudem kann eine Einrichtung zum Zuführen eines Gases in den Prozessraum vorgesehen sein. Dadurch kann ein Überschuss an Gas, das beispielsweise bei der Analyse in einem Analysemodul entsteht, mit dem die Gasentnahmesonde verbunden ist, in den Prozess abgegeben werden.In addition, a device for feeding a Gases can be provided in the process room. This can result in a surplus of gas, for example when analyzing in an analysis module arises, with which the gas sampling probe is connected, in the process be delivered.
In einer anderen Ausführungsform kann bei einem Gasanalysegerät zum Analysieren eines Prozessgases, insbesondere bei einem Gasanalysegerät mit einer Analysetemperatur, die geringer ist als die Temperatur des Prozessgases, eine vorstehend genannte Gasentnahmesonde und ein Analysemodul vorgesehen sein. Dadurch kann eine Kondensation des Prozessgases während der Entnahme vermieden werden, die zu Ungenauigkeiten des Analyseergebnisses führen könnte.In another embodiment can with a gas analyzer for analyzing a process gas, in particular in a gas analyzer with a Analysis temperature, which is lower than the temperature of the process gas, an aforementioned gas sampling probe and an analysis module are provided his. This can cause condensation of the process gas during the Removal can be avoided, leading to inaccuracies in the analysis result to lead could.
Die Gasentnahmesonde kann dabei derart ausgebildet sein, dass sie am Analysegerät austauschbar ist. Dadurch können je nach Bedarf Gasentnahmesonden an das Gasanalysegerät gekoppelt werden, die bei unterschiedlichen Temperaturen eingesetzt werden oder unterschiedlich dimensioniert sind. Dies ermöglicht zudem, dass eine durch feste oder flüssige Partikel des Prozessgases verschmutzte Sonde einfach ausgetauscht und anschließend gereinigt werden kann.The gas sampling probe can be designed in this way be on the analyzer is interchangeable. This allows gas sampling probes coupled to the gas analyzer as required be used at different temperatures or have different dimensions. This also enables that one through solid or liquid Particles of the process gas soiled probe simply replaced and subsequently can be cleaned.
In einer Ausführungsform kann eine Einrichtung zum Zuführen eines Gases in den Prozessraum derart ausgebildet sein, dass zumindest ein Teil des analysierten Gases in den Prozessraum zurückgeführt wird. Auf diese Weise kann ein Überschuss an Gas, der im Analysegerät bei der Analyse erzeugt wird, in den Prozess abgegeben werden.In one embodiment, a device to feed of a gas in the process space should be designed such that at least part of the analyzed gas is returned to the process room. This way you can have a surplus of gas in the analyzer is generated in the analysis, given in the process.
Außerdem kann eine Einrichtung zum Temperieren des entnommenen Gases mit analysiertem Gas vorgesehen sein. Dies hat einerseits zur Folge, dass auf zusätzliche Heizeinrichtungen einschließlich der dafür notwendigen Mess-, Regel- und Überwachungselemente verzichtet werden kann. Letzteres führt andererseits dazu, dass Leitungen, die bei Verwendung einer Heizeinrichtung nötig wären, entfallen und dadurch die Sonde als trennbares bzw. austauschbares Modul ausgebildet sein kann.In addition, a facility provided for tempering the extracted gas with analyzed gas his. On the one hand, this has the consequence that additional Heaters including the one for it necessary measuring, control and monitoring elements can be dispensed with. The latter, on the other hand, leads to the fact that Lines that would be necessary if a heating device were used are omitted and thereby the probe is designed as a separable or replaceable module can be.
Ferner kann eine Einrichtung zum Zuführen eines Gases in den Prozessraum derart ausgebildet sein, dass das entnommene Gas mit analysiertem Gas temperiert wird. So werden in einer Einrichtung zwei Funktionen kombiniert, nämlich die Funktion des Zuführens eines Gases in den Prozessraum mit der Funktion der Temperierung des entnommenen Gases mit analysiertem Gas. Dies vereinfacht den Aufbau des Gasanalysegerätes bzw. der Gasentnahmesonde, so dass sie klein dimensioniert sein kann. Damit wird die Probenentnahme aus dem Prozessraum erleichtert.Furthermore, a device for Feeding one Gases in the process space be designed such that the removed Gas is tempered with analyzed gas. So there are two in one facility Functions combined, namely the function of feeding of a gas in the process room with the function of temperature control of the extracted gas with analyzed gas. This simplifies the structure of the gas analyzer or the gas sampling probe, so that they are small in size can. This makes it easier to take samples from the process room.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind auch in den Zeichnungen und den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are also indicated in the drawings and the subclaims.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:The invention is exemplified below Reference to the attached Described drawings. Show it:
Die in
Das Gasentnahmerohr
Zwischen der Vorderwand
Die Umfangs-Außenwand der rohrförmigen Gasentnahmesonde
wird von der äußeren Kapselung
Der Ringkörper
Aufgrund der evakuierten Doppelwandung und
der Innenverspiegelung des Ringkörpers
An der Rückwand
In
Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist
auf die Gasentnahmesonde kein Verbindungsstück und keine Entnahmekanüle aufgesetzt,
vielmehr bildet das Gasentnahmerohr
Die Temperaturverhältnisse
entlang des Entnahmerohres
Das Diagramm gemäß
Infolgedessen tritt bei Verwendung der erfindungsgemäßen Gasentnahmesonde im entnommenen Gas längs des Förderweges keine Temperatur auf, die zu einer Kondensation des entnommenen Gases führt.As a result, when used the gas sampling probe according to the invention longitudinally in the withdrawn gas of the funding route no temperature leading to condensation of the withdrawn gas leads.
- 1010
- GasentnahmerohrGas extraction pipe
- 1212
- Ringkörperring body
- 1414
- Kapselungencapsulation
- 1616
- Polstermaterialupholstery
- 1818
- Isolierhülseinsulating sleeve
- 2020
- Verbindungsstückjoint
- 2222
- Anschlussflanschflange
- 2424
- vorderes Endefront The End
- 2626
- hinteres Enderear The End
- 2727
- Vorderwandfront wall
- 2828
- Rückwandrear wall
- 3030
- GasanalysemodulGas analysis module
- 3232
- Wandwall
- 3434
- ProbenentnahmeflanschProbenentnahmeflansch
- 3636
- EntnahmekanüleDrawing needle
- 4040
- GasrückführungVapor Recovery
- TT
- Temperaturtemperature
- T1T1
- Prozesstemperaturprocess temperature
- T2T2
- Analysetemperaturanalysis temperature
- XX
- Förderstreckeconveyor line
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2002130714 DE10230714A1 (en) | 2002-07-08 | 2002-07-08 | Gas withdrawal probe, preventing precipitation of condensible components between analyzer and sample source point, comprises evacuated double wall construction jacket to provide thermal insulation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2002130714 DE10230714A1 (en) | 2002-07-08 | 2002-07-08 | Gas withdrawal probe, preventing precipitation of condensible components between analyzer and sample source point, comprises evacuated double wall construction jacket to provide thermal insulation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10230714A1 true DE10230714A1 (en) | 2004-02-05 |
Family
ID=30009838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2002130714 Ceased DE10230714A1 (en) | 2002-07-08 | 2002-07-08 | Gas withdrawal probe, preventing precipitation of condensible components between analyzer and sample source point, comprises evacuated double wall construction jacket to provide thermal insulation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10230714A1 (en) |
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