DE1813518A1 - Vorrichtung zur Entnahme von staubhaltigen Gasproben - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Entnahme von staubhaltigen Gasproben Die Erfindung betritft eine Vorrichtung zur Entnahme von staubhaltigen Gasproben, mit einem Sondenrohr sowie einer Einrichtung zur Entfernung von im Sondenrohr gelagertem Staub.
• In der Verfahrenstechnik besteht häufig die Notwendigkeit, Gasproben beispielsweise zum Zwecke der Gasanalyse zu entnehmen. Zu diesem Zweck sind Vorrichtungen bekannt, die aus einer an der Entnihmesteile angeordneten Sonde bestehen, die die gewünschte Gasprobe aus der Anlage ableitet und einer Analysierstelle sutührt. Bei Anlagen mit staubhaltigen Gasen läßt es sich praktisch nicht vermeiden, daß im Sondenrohr Staubablagerungen aurtreten, die den Strömunguwiderstand fur die Gasprobe immer mehr erhöhen und im ungflnstigsten Falle die Entnahme einer Gasprobe überhaupt verhindern.
• Die Beseitigung dieser Staubablagerungen aus dem verhältnismäßig engen Sondenrohr erweist sich als schwierig. Es ist bekannt, zu diesem Zweck Wasser in das Sondenrohr einzuspritzen. Hierbei hat sich als besonders nachteilig erwiesen, daß die Gasanalyse durch das eingespritzte Wasser in unkontrollierbarer Weise verfälscht wird und daß eine kontinuierliche Gasprobeentnahme kaum möglich ist.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingeend zu verbessern, daß die Staubablagerungen auf einfache Weise entfernt werden, ohne daß die Gasproben verfälscht werden.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtung zur Staubentfernung duroh eine im Gasatr8-mungskanal des Sondenrohres angeordnete Förderschnecke gebildet wird.
• Durch diese Förderschnecke wird der abgelagerte Staub auf trockene Weise aus dem Gasströmungskanal entfernt, so daß die entnommene Gasprob@ unverfälscht analysiert werden kann. Die erfindung@gemäße Vorrichtung ermöglicht ferner im Bedarfsfalle eine kontinuierliche Probeentnahme.
• Es ist besonders gUnstlg, wenn die Förderschnecke aus einer wärmebeständigen Schraubenfeder hergestellt ist, deren Herstellungskosten durch Serienfertigung sehr niedrig gehalten werden können. Außerdem ergibt sich dadurch ein verhältnismäßig kleiner Strömungswiderstand für das Gas Bei einer Vorrichtung' mit einem das' Sonden'rohr tragenden Sondenkopr, der eine mit mehreren Anschlußöffnungen versehene Kammer und Gasfiltereinriohtungen enthält, kommt es auch im unteren Teil dieser Kammer des Sondenkopfes zu unerwünschten Staubablagerungen. Zu ihrer Beseitigung sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die die Kammer durchsetzende Pördersohnecke mit ihrem einen Ende im Wellenzapfen eines Antriebselementes drehfest gehalten ist, desen Steuerung Aber einen Membranschalter erfolgt. Dieser Membranschalter wird auf einen bestimmten Unterdruck eingestellt, der sioh aus der Saugwirkung einer die Gasprobe abziehenden Pumpe ergibt. Bei Zunahme der Staubablagerungen steigt der Unterdruck in der Kammer an, wodurch der Membranschalter anspricht und die Förderschnecke in Betrieb setzt.
• Diese und weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Beschreibung eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles hervor. Es zeigen Fig.l einen vereinfachten Längsechnitt langs der Linie 1-1 der Figur 2 der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig.2 eine teilweise schematische aufsicht gemäß Pigur 1; Fig.3 einen Teilschnitt längs der Linie III-III der Figur 2.
• Die in den Piguren 1 und 2 dargestellte erfindungsgemEßc Vorrichtung dient beispielsweise zur Gasprobeentnahme bei einem Drehrohrofen. Sie enthält ein Sondenrohr 1 und einen Sondenkopf 2. Beide sind durch Schrauben 3,3', die einen dreiteiligen Yerbindungsblock 4 halten, lösbar miteinander verbunden. Dieser Verbindungsblock 4 besitzt verschiedene Leitungsanschlüsse und Anschlußöffnungen.
• Zur Befestigung der Vorrichtung an der Gasentnahmestelle weist das Sondenrohr 1 einen Flansch 5 auf. Im Bereich des dem Sondenkopf 2 entgegengesetzten Endes des Sondenrohres ist eine Gaseinströmöffnung 6 vorgesehen, in die ein als Gasströmungskanal dienendes, etwas im Zentrum des Sondenrohres angeordnetes Gasentnahmerohr 7 mündet, Dieses Gasentnahmerohr 7 enthält eine aus einer wärmebeständigen Schraubenfeder bestehende Förderschnecke.8.
• Das Sondenrohr t weist ferner einen Thermoelementkopf 9 aufJ von dem aus ein Thermoelement 10 das Sondenrohr in Längsrichtung durchsetze, das in die Gaseintrittsöffnung 6 hineinragt.
• Das Sondenrohr 1 der dargestellten Vorrichtung ist wassergekühlt. Zu diesem Zweck weist der Verbindungsblock 4 eine Kühlwasserzuflußleitung 11 und eine Kühlwasserabflußleitung 12 auf, wobei die Leitung 11 bis in den Bereich des anderen Sondenrohrendes geführt ist. Das Kühlwasser umgibt im wesentlichen das Gasentnahmerohr 7 und wird durch eine im Verbindungsbloclc 4 vorgesehene Anschlußöffnung 13 (vgl. Figur 3) in die Wasserabtlußleitung 12 abgeleitet. Ein oberhalb des Gasentnahmerohres 7 in dem Sondenrohr 1 angeordnetes Entltftungs- bzw. Entgasungsrohr 14 ist im Verbindungsrohr 4 ebenfalls mit der Abflußleitung 12 verbunden. Das Rohr 14 endet mit einer kleinen öffnung 14' im oberen Bereich vor der Stirnseite des Gaseinst,römendes des Sondenrohres.
• In der Kühlwasserabflußleitung 12 sind ein Regulierventil 15 und ein Strömungsw'ächter 16 vorgesehen.
• Wie weiter aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, enthält der Sondenkopf 2 eine Kammer 17 und zwei Gasfilter 18, 19 sowie eine Gasprobenleitung 20, die die Kammer 17, die beiden Filter 18, 19 und eine nicht dargestellte Pumpe mitein-' ander verbindet.
• Während das Gasentnahmerohr 7 in der Kammer 17 endet durchquert die Förderschnecke 8 die Kammer 17. Die Förderschnecke ist in dem hohlgebohrten Teil des Wellenzapfens 21 eines angeflanschten Antriebsmotors 22 drehfest gelagert.
• An der den Motor 22 tragenden Stirnwand der Kammer 17 ist ein einstellbarer Membranschalter 22 angebaut, dessen Membrane 23t mit der Kammer in Verbindung steht. Dieser Membranschalter steuert den Antriebsmotor 22 der Förderschnecke 8.
• Im unteren Bereich der Kammer 17 ist ein Kontrollstutzen 24 vorgesehen, der durch einen Schraubverschluß 25 abgedichtet ist.
• Die Funktion der in der Zeichnung veranschaulichten Vorrichtung ist folgendermaßen: Durch die öffnung 6 des Sondenrohres 1 tritt das zu analysierende Gas (Pfeil 26) in das Gasentnahmerohr 7 ein und strömt in die Kammer 17 des Sondenkopfes 2. Auf dem Wege in die Kammer 17 setzt sich ein Teil des vom Gas mitgeführten Staubes ab. Ein weiterer Staubanteil wird in der Kammer niedergeschlagen. Die dann noch in der Gasprobe enthaltenen Feinstetäube werden ihr in den der Kammer 17 nachgeschalteten Filtern 18, 19 entzogen, denen das Gas durch die Leitung 20 zuströmt. Das Gas wird hierbei von einer nicht dargestellten Pumpe angesaugt, die einen Unterdruck in den gasdurchströmten Räumen der Vorrichtung erzeugt.
• Wenn der Unterdruck in der Kammer 17 durch die Staubablagerungen im Entnahmerohr 7 und in der Ka:-r 17 einen einstellbaren Wert übersteigt, wird über den Membranschalter 23 der Antriebsmotor 22 für die Förderschnecke 8 eingeschaltet. Auf diese Weise wird der abgelagerte Staub Jeweils dann aus dem Gasentnahmerohr 7 durch die öffnung 6 ausgetragen, wenn er beginnt, die einwandfreie Gasströmung zu verhindern.
• Da bei Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Drehrohröfen Reißgasproben entnommen werden, ist besonders für das Gasentnahmerohr 7 eine Wasserkühlung vorgesehen, so daß eine übermäßige Erwärmung vermieden wird. Zur Gewährleistung einer sicheren Wasserkühlung dient das Entlüftungs-bzw. Entgasungsrohr 14» durch das eventuell auftretende Gasblasen sofort aufgelöst werden. Das durch das Rohr 14 abgezogene Gas <Pfeil 26) wird durch Injektorwirkung mit dem abfließenden Kühlwasser t27) abgeführt (vgl. Figur 3).
• Für eine Temperaturüberwachung ist das mit dem Thermoelementkopf 9 verbundene Thermoelement 10 in der Gase in strömöffnung 6 vorgesehen. Die Temperaturüberwachung kann sowohl zur Beeinflussung des Kühlwassers als auch für die Erstellung der Gasanalyse dienen; Für wechselnde Einsatz zwecke sowie für Reparaturfälle ist das Sondenrohr-l mittels des Verbindungsblockes 4 lösbar am Sondenkopf 2 befestigt Dabei ist der Teil 4a, der eine das Gasentnahmerohr 7 aufnehmende Bohrung aufweist, fest mit einer Stirnseite der Kammer 17 verbunden. Am bzw.
• im mittleren Teil4b des Verbindungsblockes 4 sind das Gasentnahmerohr 7, der Thermoelementkopf 9 sowie die Wassersu-und -abflußleitung 11,12 befestigt. Der Teil 4b ist durch eine gesonderte Schraubverbindung 28 mit dem Teil 4c lösbar varbunden. Letzterer enthält Bohrungen zum Durchführen der Rohre 7 und 14, der Leitung 11 und des Thermoelementes 10 sowie zur Verbindung des das Kühlwasser führenden Raumes des Sondenrohres 1 mit der Abflußleitung 12. Der Teil 40 ist fest mit dem Sondenrohr 1 verbunden und schließt den das Kühlwasser führenden Raum ab.

Claims (10)

Patentansprüche

1.) Vorrichtung zur Entnahme von staubhaltigen Gasproben, mit einem Sondenrohr sowie einer Einrichtung zur Entfernung von im Sondenrohr abgelagertem Staub, d a -durch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung zur Staubentfernung durch eine im Gasströmungskanal (7) des Sondenrohres (1) angeordnete Förderschnecke (8) gebildet wird.

2.3 Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die FUrderschnecke (8) aus einer wärmebeständigen Schraubenfeder hergestellt ist.

3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem das Sondenrohr tragenden Sondenkopf, der eine mit mehreren Anschlußöffnungen versehene Kammer und Gasfiltereinrichtungen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kammer (17) durchsetzende Förderschnecke (8) mit ihrem einen Ende in einem Antriebswellenzapfen (21) drehfest gehalten ist.

4.) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebselement der rordersohnecke (8) ein angeflanschter Elektromotor (22) vorgesehen ist.

5.) ) Vorrichtung nach Anepruch-3, dadurch. gekennzeichnet, daß an einer Seite der Sondenkopfkammer (17) ein einstellbarer, das Antriebselement (22) der Förderschnekke (8) steuernder Membranschalter (23) vorgesehen ist.

6.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gelcennzeichnet, daß der Gesströmungskanal durch ein etwa zentral. im Sondenrohr (1) angeordnetes Gasentnahmerohr (7) gebildet wird.

7.) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Sondenrohr (1) Vorrichtungen zur Wasserkühlung des Sondenrohres vorgesehen sind.

8.) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Sondenrchi (1) eine Binrichtung zur Entgasung des vom Kühlwasser durchströmten Raumes vorgesehen ist.

9.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sondenrohr (1) ein Thermoelement (10) enthält, dessen den Thermoelementkopf (9! entgegengesetztes Ende in die Einströmöffnung (6) des Sondenrohres hineinragt.

10.) Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem das Sondenrohr tragenden Sondenkopf, dadurch gekennzeichnet, daß das Sondenrohr (1) auswechselbar am Sondenkopf (2 gehalten ist.