DE1598726A1

DE1598726A1 - Gas sampling device

Info

Publication number: DE1598726A1
Application number: DE19671598726
Authority: DE
Inventors: Hartmut Nebelung
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1967-01-09
Filing date: 1967-01-09
Publication date: 1971-04-01
Also published as: DE1773641A1

Description

Gasentnahmeeinrichtung Die Erfindung betrifft eine Gasentnahmeeinrichtung für staubhaltige Gase, insbesondere bei hohen Temperaturen.Gas sampling device The invention relates to a gas sampling device for dusty gases, especially at high temperatures.

In steigendem Maße geht man bei der Analyse von Gasen von der chamischen Handanalyse zu der physikalisch-chemischen oder der rein physikalischen Analyse über. Die physikalische Analyse hat gegenüber der chemischen Analyse den Vorteil, daß mit ihr nicht nur zu bestimmten Zeitpunkten sondern kontinuierlich die Zusammensetzung eines Gasse festgestellt werden kann.The chamic approach is increasingly being used in the analysis of gases Hand analysis to physico-chemical or purely physical analysis above. The physical analysis has the advantage over the chemical analysis, that with it not only at certain points in time but continuously the composition an alley can be established.

Aus diesem Grunde wird die p9hysikalische Gasanalyse bevorzugt zur Überwachung von chemischen Prozessen, bei denen Gase frei werden, angewandt. Zur Prüfgasentnahme werden Sonden verwendet, mit denen es möglich ist, kontinuierlich ein für den Prozeßablauf charakteristisches Gas zu entnehmen und dem ANalysator zuzuführen.For this reason, physical gas analysis is preferred Monitoring of chemical processes that release gases. To the Test gas sampling are used probes with which it is possible to continuously take a gas characteristic of the process and the analyzer to feed.

Für die Entnahme stark staubhaltiger Gase bei Temperaturen bis zu 1600° @ ist eine Entnahmeeinrichtung bekannt, bei der zur Kühlung und Reinigung des Prüfgases durch eine Düs-Wasser in eine Sonde eingespritzt wird. Das mit Staub angereicherte Wasser kann über ein Trenngefäß abfließen. Das gereinigts und gekühlte Prüfgas wird dann vom Trenngefäß einem Analysator zugeleitet. Nachteilig ist bei dieser Entnahmeeinrichtung, daß der Staub in direkte Berührung mit den eingespritzten Kühlwasser kommt, was im Lauf der Zeit zur Verschlammung und Verstopfung der Sonde führen kann. Die Gefahr der Verstopfung Ist besonders groß bei Gasen, die Zementstaub enthalten.For the extraction of very dusty gases at temperatures up to 1600 ° @ a removal device is known for cooling and cleaning of the test gas is injected into a probe through a jet of water. That with dust enriched water can flow off via a separating vessel. That cleaned and cooled test gas is then fed from the separation vessel to an analyzer. Disadvantageous is with this extraction device that the dust is in direct contact with the injected Cooling water comes in, which over time leads to silting up and clogging of the probe can lead. The risk of clogging is particularly great with gases that contain cement dust contain.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasentnahmeeinrichtung für stark staubhaltige Gase zu bauen, insbesondere nir Gase, die Zementstaub enthalten und Temperaturen bis zu 1600° C erreichen. Die Gasentnahme soll kontinuierlich erfolgen. Ferner soll die Gasentnahmeeinrichtung lageunabhäqig sein.The invention is based on the object of a gas extraction device to build for gases with a high concentration of dust, especially gases that contain cement dust and reach temperatures of up to 1600 ° C. The gas withdrawal should take place continuously. Furthermore, the gas extraction device should be independent of position.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei Sonden vorgesehen sind, daß jede Sonde mit einem Analysator über Je eine Rohrleitung mit eingebauten Ventilen verbunden ist und daß von den Rohrleitungen Abzweigungen mit Ventilen su einen Preßluftanschluß und zu einer Pumpe führen.This object is achieved according to the invention in that two probes it is provided that each probe is connected to an analyzer via a pipeline built-in valves and that branches of the pipelines with Valves su a compressed air connection and lead to a pump.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es möglich, einem Analysator kontinuierlich Gas zuzuführen. Die Gasanalyse kann auch während der Reinigung ohne Unterbrechung fortgesetzt werden. Zur Reinigung wird jeweils eine der beiden Sonden mit Preßluft durchblasen, während in dieser Zeit die andere Sonde allein die Gasentnanms übernimmt. Nach Abschalten der Preßluft wird die gereinigte Sonde kurzseitig an eine Pumpe angeschlosaon, damit die in der Sonde angestaute Luft abgesaugt wird und nicht bei der Durchschaltung zum Analysator gelangen kann. Eine Verfälschung des dem Analysator zugeführten Prüfgases durch in der Sonde angestaute Luft ist damit praktisch ausgeschlossen.With the device according to the invention it is possible to use an analyzer continuously supply gas. The gas analysis can also be performed during cleaning without Interruption to be continued. One of the two probes is used for cleaning Blow through with compressed air, while during this time the other probe is solely responsible for gas extraction takes over. After switching off the compressed air, the cleaned probe is briefly switched on a pump connected to keep the one in the probe pent-up air is sucked off and cannot reach the analyzer when it is switched through. One Falsification of the test gas supplied to the analyzer due to accumulated in the probe Air is practically excluded.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es zweckmäßig, daß Abzweigungen durch ein Kreusstück an Verbindungsrohre angeschlossen sind.According to a further embodiment of the invention, it is expedient that branches are connected to connecting pipes by a cross piece.

Durch den Einbau des Kreuzstückes ist es möglich, mit sehr wenigen Bauteilen, wie Ventilen, Abzweigungen und Rohrleitungen auszukommen.By installing the cross piece, it is possible with very few Components such as valves, branches and pipelines get along.

@erner ist es vorteilhaft, daß die en der Bonder abgewinkelt und daß deren Öffnungen einander entgegengesetzt sind. Durch die abgewinkelten Bondlen erreicht man auf einfache weise, daß ein Teil des mit dem Prüfgas angesaugten Staubes sich bereits in den abgewinkelten Enden der Sonde ablagert und nicht von dem eingebauten Filter allein aufgenommen werden muß. Ferner wird durch die entgegengesetzt abgewinkelten Enden die während der Reinigung aus einer Sonde austretende Preßluft von des Eingang der anderen Sonde ferngehalten, so daß auch während der Reinigung das angesaugte Prüfgas unverfälscht dem Analysator zjugeleitet wird.@ It is also advantageous that the ends of the bonders are angled and that whose openings are opposite to each other. Achieved by the angled bonds one in a simple way that part of the dust sucked in with the test gas already deposited in the angled ends of the probe and not from the built-in one Filter alone must be included. Furthermore, by the oppositely angled The compressed air exiting a probe during cleaning ends at the inlet the other probe kept away, so that the sucked in during cleaning Test gas is fed to the analyzer without being adulterated.

Zwei Ausführungsbeispiele eind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben: In Fig. 1 ist eine Gasentnahmeeinrichtung mit einem Rohrleitungssystem, in das nur Einwegeventile eingebaut sind, dargestellt.Two exemplary embodiments and are shown in the drawing described in more detail below: In Fig. 1 is a gas sampling device with a pipeline system in which only one-way valves are installed.

Fig. 2 seigt tabellarisch die Stellung der Ventile für den Betriebsablauf während der Prüfgasentnahme und der Reinigung der Sonden.Fig. 2 shows the position of the valves for the operating sequence in a table during test gas extraction and cleaning of the probes.

In Fig. 3 ist eine Ausführungsform der Entnahmeeinrichtung mit Dreiwegeventilen dargestellt. Bild 4 zeigt die dazugehorige Tabelle für die Stellung der Ventile während aes Betriebsablaufes.In Fig. 3 is an embodiment of the extraction device with three-way valves shown. Figure 4 shows the associated table for the position of the valves during operation.

Nach Fig. 1 sind zwei Sonden 10, 11 sit abgewinkelten den 12, 13 durch einen Kühler 14 geführt, der aus einen in der Nähe der abgewinkelten Enden geöffneten, inneren Zuylinder 15 mit einer Eintrittsöffnung 16 für das Kühlwasser und aus einem äußeren Zylinder 17 mit einer Austrittsöffnung 18 für das Kühlwasser besteht. Zwischen Rohrleitungen 20, 21, die aus @@ Teilstücken 20a, b und 21a, b bestehen und die über ein T-Stück 19 zum Analysator führen, und den Sonden 10, 11 befinden sich zwei Filter 22, 23. Vor den Rohrleitungen 20, 21, ia die Einwegeventile 1, 2 eingebaut sind, gehen Abzweigungen 24, 25 mit eingebauten Einwegeventilen 4, 5 zu einem Kreuzstück 26. Von dem Kreuzstück führt ein Verbindungsrohr 27 über ein Ventil 6 zu einer Pumpe 26 und ein anderes Verbindungsrohr 29 über ein Ventil 3 und ein Filter 30 zu einer Preßfluftanschluß.According to Fig. 1, two probes 10, 11 sit angled the 12, 13 through a cooler 14 is guided, which consists of an open near the angled ends, inner Zuylinder 15 with an inlet opening 16 for the cooling water and from one outer cylinder 17 with an outlet opening 18 for the cooling water. Between Pipelines 20, 21, which consist of @@ sections 20a, b and 21a, b and the Lead via a T-piece 19 to the analyzer, and there are two probes 10, 11 Filters 22, 23. Installed in front of the pipes 20, 21, generally the one-way valves 1, 2 branches 24, 25 with built-in one-way valves 4, 5 go to a cross piece 26. A connecting pipe 27 leads from the cross piece via a valve 6 to a pump 26 and another connecting pipe 29 via a valve 3 and a filter 30 to one Compressed air connection.

Anhand der Fig. 2 wird die Wirkungsweise der Entnahmeeinrichtung erklärt: Die Ventile 1 bis 6 sind in Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 als Magnetventile ausgelegt, die von einer nicht dargestellten Programmsteuerungseinrichtung betätigt werden.The mode of operation of the extraction device is explained on the basis of Fig. 2: the Valves 1 to 6 are designed as solenoid valves in the exemplary embodiment according to FIG. 1, which are operated by a program control device (not shown).

Die einzelnen Phasen B1, C1, C2, B2, D1, D2 des programms (vergl. Fig. 2) werden vor dem Betriebsablauf an der Steuerungseinrichtung eingestellt. In der Phase A sind sämtliche Ventile geschlossen. Dem Analysator wird kein Prüfgas zugeleitet. In der Phase B1 sind die Ventile 1, 2 und 6 geöffnet. Über die Sonden 10, 11,die Rohrleitungen 20, 21, die Ventile 1, 2 und das T-Stück 19 wird des Analysator Prüfgas zugeführt. In dieser Phase kann selbst in Falle, daß das geschlossene Ventil 3 leck sein sollte, über das geöffnete Ventil 6 von der Pumpe 28 Luft abgesaugt werden. Während der Phase C1 dient nur die Sonde 10 zur Entnahme des Prüfgases, das über die Rohrleitung 20 und das Ventil 2 an den Analysator weitergeleitet wird. In dieser Phase wird die Sonde 11 mit Preßluft durchblasen. Die Preßluft strömt über das Filter 30, die Rohrleitung 29, das Ventil 3, das Kreusstück 26, das Ventil 5, die Rohrleitung 21 und das Filter 23 in die durch abgelagerten Staub verschmutste Sonde und bläst diese frei. Die Reinigungswirkung der durchströmenden Luft kann erhöht werden, wenn die Preßluft durch Öffnen und Schließen des Ventiles 3 stoßweise in die Sonde geleitet wird.The individual phases B1, C1, C2, B2, D1, D2 of the program (cf. Fig. 2) are set on the control device before the operating sequence. In phase A all valves are closed. No test gas is supplied to the analyzer forwarded. In phase B1, valves 1, 2 and 6 are open. About the probes 10, 11, the pipes 20, 21, the valves 1, 2 and the T-piece 19 become the analyzer Test gas supplied. At this stage, even in the event that the valve is closed 3 should leak, air is sucked off by the pump 28 via the open valve 6 will. During phase C1, only probe 10 is used to extract the test gas, which is passed on via the pipe 20 and the valve 2 to the analyzer. In this phase, the probe 11 is blown with compressed air. The compressed air flows Via the filter 30, the pipe 29, the valve 3, the cross piece 26, the valve 5, the pipe 21 and the filter 23 in the polluted by deposited dust Probe and blow this free. The cleaning effect of the air flowing through can be increased when the compressed air by opening and closing the valve 3 intermittently into the probe.

Das geschlossene Ventil 6 hält während dieser Betriebsablaufphase die Preßluft von der Pumpe fern. In der darauf folgenden Phase C2 sperrt das Ventil 3 die Preßluft ab. Das Ventil 1 bleibt geschlossen. Die in der Sonde 11 und die in der Rohrleitung 21a und 25 noch befindliche Luft saugt die Pumpe 28 über die geöffneten Ventile 5 und 6 ab. Der Saugvorgang wird so lange aufrechterhalten, bis die Rohrleitung vollständig mit Prüfgas gefüllt ist. Dann schaltet die Steuerungseinrichtung die Programmphase B2 ein. In dieser Phase ist die Stellung der Ventile 1 bis 6 gleich der während der Phase B1. Das dem Analysator zugeführte Prüfgas wird also wieder über beide Sonden 10, 11 entnommen. Während der beiden folgenden Phasen D1 und D2 läuft ein ähnlicher Vorgang wie in den Phasen C1 und C2 itt dei einen Unter schied, daß im Verlauf der Phasen D1 und D2 die Sonde 10 gereinigt wird. Auf eine nähere Beschreibung kann daher verzichtet werden.The closed valve 6 stops during this operating phase keep the compressed air away from the pump. In the following phase C2 the valve blocks 3 the compressed air. The valve 1 remains closed. The one in the probe 11 and the in the pipeline 21a and 25 still present air sucks pump 28 via the open valves 5 and 6. The suction process is maintained as long as until the pipeline is completely filled with test gas. Then the control device switches program phase B2. In this phase the position of valves 1 to 6 is the same during phase B1. The test gas supplied to the analyzer is therefore again Taken via both probes 10, 11. During the two following phases D1 and D2 If a similar process runs as in phases C1 and C2 there is one difference, that the probe 10 is cleaned in the course of phases D1 and D2. To a closer one Description can therefore be dispensed with.

Während des ganzen Betriebsablaufes wird Wasser in den inneren Zylinder geleitet. Die frei durch den Zylinder geführten Sonden können ganz von dem Kühlwasser umspült werden, so daß eine gute Kühlwirkung erzielt wird. Das verbrauchte Kühlwasser fließt zwischen dem inneren und äußeren Zylinder durch die Austrittsöffnung 18 ab.Water gets into the inner cylinder during the entire operation directed. The probes, which are guided freely through the cylinder, can use the cooling water entirely be washed around, so that a good cooling effect is achieved. The used cooling water flows from between the inner and outer cylinder through the outlet opening 18.

Bei der nach Fig. 3 dargestellten Gasentn ahmeeinrichtung sind die Sonden 10, 11 über je eine Rohrleitung 36, 37 mit den Teilstücken 36a, b, c mit je zwei eingebauten Dreiwegeventilen 32, 331 34, 35 und über ein gemeinsames T-Stück 19 mit dem Analysator verbunden. Von den Ventilen 32 und 34 führt Je ein Rohr 38, 39 über ein weiteres Dreiwegeventil 31 zum Preßluftanschluß. Von den Ventilen 33, 35 geht Je ein Rohr 40, 41 und ein T-Stück 42 zu einer Pumpe.In the case of the gas removal device shown in FIG. 3, the Probes 10, 11 each via a pipe 36, 37 with the sections 36a, b, c with two built-in three-way valves 32, 331, 34, 35 and a common T-piece 19 connected to the analyzer. A pipe 38 each leads from the valves 32 and 34, 39 via another three-way valve 31 to the compressed air connection. From the valves 33, 35 each has a pipe 40, 41 and a T-piece 42 to a pump.

Der Betriebsablauf dieser Einrichtung entspricht dem bereits ausführlich beschriebenen Betriebsablauf der Einrichtung nach Fig. 1. Außerdem ist er tabellarisch in Fig. 4 bis ins einzelne dargestellt, so daß auf eine Beschreibung verzichtet werden kann Es ist zweckmäßig, mit der Steuerungseinrichtung einige Ventile bei der Umschaltung auf eine andere Phase zeitverzögert zu schalten. So sollen z.B. bei der Umschaltung von der Phase B1 auf die Phase C1 (esrgl. Fig. 1 und 2) die Ventile 1 und 6 vollkommen geschlossen und das Ventil 5 geöffnet in, bevor das Ventil 3 öffnet. Auf diese Weise wird nit größter Sicherheit veraiedcn daß während der Umschaltung Preßluft in den Analysator gelangen kann und die Messung verfälscht. Ferner soll beim Übergang von C1 auf C2 das Ventil 3 geschlossen werden, bevor das Ventil 6 geöffnet wird, und bei der Uaschaltung auf B2 soll das Ventil 5 geschlossen sein, bevor das Ventil 1 öffnet. Entsprechendes gilt für die Phasen D1 und Da.The operational sequence of this facility corresponds to this already in detail described operational sequence of the device according to FIG. 1. It is also tabular shown in detail in Fig. 4, so that a description is omitted It is advisable to have some valves with the control device to switch to another phase with a time delay. E.g. when switching from phase B1 to phase C1 (esrgl. Fig. 1 and 2) the Valves 1 and 6 closed completely and valve 5 opened in before the valve 3 opens. In this way it is very certain that during the Switching compressed air can get into the analyzer and falsify the measurement. Furthermore, when the transition from C1 to C2, valve 3 should be closed before the Valve 6 is opened, and when switching to B2, valve 5 is to be closed before valve 1 opens. The same applies to phases D1 and Da.

Die nit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Gasentnahme kontinuierlich durchgeführt werden kann. Selbst wenn eine Sonde durch abgelagerten Btaub verschmutzt ist, wird die Prüfgasentnahme nicht unterbrochen, weil die Entnahme des Prüfgases während der Reinigung der verschmutzten Sonde über die andere Sonde erfolgt. Ein Ausbau der verschmutzten Sonde zwecks Reinigung erübrigt eich, da die Reinigung der Sonde durch eingeblasene Preßluft b eingebauten Zustand erfolgt. Durch die abgewinkelten, entgegengesetzten Enden erzielt Mn auf sehr einfache Weiss einerseits bereits am Eingang eine Stabalagerung und andererseits ist es so gut wie ausgeschlossen, daß sich eingeblasene Preßluft mit dem Prüfgas vermischt. Ferner kann die Entnahmeeinrichtung in jeder Lage eingebaut werden.The advantages achieved by the invention are in particular: that the gas withdrawal can be carried out continuously. Even if a probe is contaminated by deposited dust, the test gas sampling is not interrupted, because the sampling of the test gas during the cleaning of the contaminated probe over the other probe takes place. There is no need to remove the dirty probe for cleaning calibrated, as the cleaning of the probe by compressed air blown in b built-in State takes place. Due to the angled, opposite ends, Mn achieves up very simple white on the one hand a rod storage at the entrance and on the other hand it is as good as impossible that compressed air blown in with the test gas mixed. Furthermore, the extraction device can be installed in any position.

8 Seiten Beschreibung, @ Patentansprüche, 2 Blatt Zeichnungen mit 4 Fig.8 pages of description, @ claims, 2 sheets of drawings with 4 Fig.

Claims

Claims: 1. Gas extraction device for dusty gases, characterized in that two probes (10, 11) are provided that each probe (10, 113 With an analyzer via one pipe each (20, b, 36a, b, C, 21, b, 37a, b, c) is connected to built-in valves (2, 34, 35; 1, 32, 33) and that from the pipelines (20, 36; 21, 37) branches (24, 38, 40; 25, 39, 41) with Valves (4, 34, 35; 5, 32, 33) lead to a compressed air connection and to a pump.

2. Gas sampling device according to claim 1, characterized in that that the branches (24, 25) are connected to connecting pipes (27, 29) are connected.

3. Gas sampling device according to claim 1 or 2, characterized in that that the valves (1 to 5) are designed as solenoid valves and that for actuation a program control device is provided for the valves.

4. Gas sampling device according to claim 1 or one of the following, characterized in that between the two pipes leading to the analyzer (20, 21) and the analyzer a T-piece (19) is installed.

5. Gas sampling device according to claim 1 or one of the following, characterized in that the ends (12, 13) of the probes (10, 11) are angled and that their openings are opposite to each other.

6. Gas intake device according to claim 1 or one of the following, characterized in that between the probes (10, 11) and the pipes (20, 21) Filters (22, 23) are installed.

7. Gas sampling device according to claim 1 or one of the following, characterized in that the probes (10, 11) are guided freely through a cooler (14) are. L e r s e i t e