DE1813518C - Device for taking dust-containing gas samples - Google Patents

Device for taking dust-containing gas samples

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DE1813518C
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German (de)
Inventor
Otto 4722 Ennigerloh; Kornetzky Dietrich 4800 Bielefeld Heinemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
Polysius AG
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Description

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öffnung 6 vorgesehen, in die ein als Gasströmungskanal dienendes, etwa im Zentrum des Sondenrohrs angeordnetes Gasentnahmerohr 7 mündet. Dieses Gasentnahmerohr 7 enthält eine aus einer wärmebeständigen Schraubenfeder bestehende Förderschnecke 8.Opening 6 is provided into which a gas flow channel serving, approximately in the center of the probe tube arranged gas sampling tube 7 opens. This Gas sampling pipe 7 contains a screw conveyor consisting of a heat-resistant helical spring 8th.

Das Sondenrohr 1 weist ferner einen Thermoelementkopf 9 auf, von dem aus ein Thermoelement 10 das Sontlenrohr in Längsrichtung durchsetzt, das in die Gaseintrittsöffnung 6 hineinragt.The probe tube 1 also has a thermocouple head 9, from which a thermocouple 10 penetrates the Sontlenrohr in the longitudinal direction, which protrudes into the gas inlet opening 6.

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 Il bis in den Bereich des anderen Sondenrohrendes geführt ist. Das Kühlwasser umgibt im wesentlichen das Gasentnahmerohr 7 und wird durch eine im Verbindungsblock 4 vorgesehene Anschluß-Öffnung 13 (vgl. Fig. 3) in die Wasserabllußleitung 12 abgeleitet. Ein oberhalb des Gasentnahmerohres 7 in dem Sondenrohr 1 angeordnetes Entlüftungsbzw. 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 Gaueinströmendes des Sondenrohres.The probe tube 1 of the device shown is water-cooled. For this purpose, the connection block 4 has a cooling water inflow line 11 and a cooling water outflow line 12, the Line II to the area of the other end of the probe tube is led. The cooling water essentially surrounds the gas sampling pipe 7 and is through a connection opening 13 provided in the connection block 4 (see FIG. 3) into the water drainage line 12 derived. Above the gas sampling tube 7 in the probe tube 1 arranged Entlüftungsbzw. The degassing pipe 14 is in the connecting pipe 4 also connected to the drain line 12. The tube 14 ends with a small opening 14 'in the upper area in front of the face of the Gau inlet end of the probe tube.

In der Kühlwasserabflußleitung 12 sind ein Regulierventil 15 und ein Strömungswächter 16 vorgesehen. In the cooling water discharge line 12 are a regulating valve 15 and a flow monitor 16 are provided.

Wie weiter aus den Fig. 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 miteinander verbindet.As can further be seen from FIGS. 1 and 2, the probe head 2 contains a chamber 17 and two Gas filter 18, 19 and a gas sample line 20, the chamber 17, the two filters 18, 19 and a not shown pump connects together.

Während das Gasentnahmerohr 7 in der Kammer 17 endet, durchquert die Förderschnecke 8 die Kammer 17. Die Förderschnecke ist in einem hohlgebohrten Teil des Wellenzapfens 21 eines angeflanschten Antriebsmotors 22 drehfest gelagert.While the gas sampling pipe 7 ends in the chamber 17, the screw conveyor 8 passes through the Chamber 17. The screw conveyor is flanged in a hollow bored part of the shaft journal 21 Drive motor 22 rotatably mounted.

An der den Motor 22 tragenden Stirnwand der Kammer 17 ist ein einstellbarer Membranschalter 23 angebaut, dessen Membrane 23' mit der Kammer in Verbindung steht. Dieser Membranschalter steuert den Antriebsmotor 22 der Förderschnecke 8.An adjustable membrane switch 23 is located on the end wall of the chamber 17 supporting the motor 22 cultivated, the membrane 23 'of which is in communication with the chamber. This membrane switch controls the drive motor 22 of the screw conveyor 8.

Im unteren Bereich i'.er Kammer 17 ist ein Kontrollstutzen 24 vorgesehen, der durch einen Schraubverschluß 25 abgedichtet ist.In the lower area i'.er chamber 17 a control port 24 is provided, which is sealed by a screw cap 25.

Die Funktion der in der Zeichnung veranschaulichten Vorrichtung ist folgendermaßen:The function of the device illustrated in the drawing is as follows:

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 lnitgeführten Staubes ab. Ein weiterer Staubanteil wird in der Kammer niedergeschlagen. Die dann noch in der Gasprobe enthaltenen Feinststäube 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.The gas to be analyzed (arrow 26) enters the gas sampling tube through the opening 6 of the probe tube 1 7 and flows into the chamber 17 of the probe head 2. On the way into the chamber 17 it settles part of the dust carried over by the gas. Another part of the dust is deposited in the chamber. The fine dusts then still contained in the gas sample are placed in the downstream chamber 17 Filters 18, 19 withdrawn, to which the gas flows through line 20. The gas is here sucked in by a pump, not shown, which creates a negative pressure in the gas-flowed spaces generated by the device.

ίο Wt".n der Unterdruck in der Kammer 17 durch die Staubabiagerungen im Entnahmerohr 7 und in der Kammer 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 dünn aus dem Gasentiiahmerohr 7 <'urch die öffnung 6 ausgetragen, wenn er beg'nnt, ui*: einwandfreie Ciasströmung zu verhindern. ίο Wt ".n the negative pressure in the chamber 17 through the dust deposits in the extraction pipe 7 and in the chamber 17 exceeds an adjustable value, the drive motor 22 for the screw conveyor 8 is switched on via the membrane switch 23. on in this way, the deposited dust becomes thin from the gas valve tube 7 at a time Discharged through the opening 6 when it begins to prevent proper cias flow.

Da bei Einsatz der Vorrichtung in DrehrohrofenAs when using the device in a rotary kiln

ao Heißgasproben entnommen werden, ist besonders für das Ciasentnahmerohr 7 eine Wasserkühlung vorgesehen, so daß eine übermäßige Erwärmung vermieden wird. Zur Gewährleistung einer sicheren Wasserkühlung dient das Entlüftungs- bzw. Entgasuny-,-ao hot gas samples are taken is especially for the cia removal tube 7 is provided with water cooling, so that excessive heating is avoided will. The venting or degassing is used to ensure safe water cooling -, -

rohr 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 (27) abgeführt (vgl. Fig. 3).tube 14 through which gas bubbles may occur to be resolved immediately. The gas withdrawn through the pipe 14 (arrow 26) is injected by the action of an injector discharged with the draining cooling water (27) (see. Fig. 3).

F ür eine Temperaturüberwachung ist das mit dem Thermoelement opf 9 verbundene Thermoelement 10 in der Ga' einströmoffnuiig 6 vorgesehen. Die Temperaturüberwachung kann sowohl zur Beeinflussung des Kühlwassers als auch für die F.rstellung der Gasanalyse dienen.For temperature monitoring this is with The thermocouple 10 connected to the thermocouple opf 9 is provided in the Ga 'inflow nuiig 6. The temperature monitoring can be used to influence the cooling water as well as for the production serve for gas analysis.

Für wechselnde Einsatzzwecke sowie für Reparaturfälle ist das Sondenrohr 1 mittels des Verbindungsbiockcs 4 lösbar am Sondenkopf 2 befestigt. Dabei ist der Teil 4 a, der eine das Gasentnuhmerohr 7 aufnehmende Bohrung aufweist, fest mit einer Stirnseite der Kammer 17 verbunden. Am bzw. im mittleren Teil 4 b des Verbindungsblockes 4 sind das Gasentnahmerohr 7, der Thermoelementkopf 9 sowie die Wasserzu- und -abflußleitung 11. 12 befestigt.The probe tube 1 is detachably fastened to the probe head 2 by means of the connecting block 4 for different purposes and for repairs. In this case, the part 4 a, which has a bore receiving the gas extraction pipe 7, is firmly connected to an end face of the chamber 17. The gas sampling pipe 7, the thermocouple head 9 and the water inlet and outlet line 11, 12 are attached to or in the middle part 4 b of the connection block 4.

Der Teil 4 b ist durch eine gesonderte Schraubverbindung 28 mit dein Teil 4c lösbar verbunden. Letzterer enthält Bohrungen zum Durchführen der Roh ν 7 und 14, der Leitung 11 und des Thermoelementes 10 sowie zur Verbindung des das Kiihlwasser führenden Raumes des Sonderrohres 1 mit der Abllußleitung 12. Der Teil 4c ist fest mit dem Sondeniolir 1 verbunden und schließt den das Kühlwasser führende" Raum ab.The part 4 b is detachably connected to your part 4 c by a separate screw connection 28. The latter contains bores for the passage of the pipes 7 and 14, the line 11 and the thermocouple 10 as well as for connecting the space of the special pipe 1 carrying the cooling water with the discharge line 12. The part 4c is firmly connected to the probe tube 1 and closes the cooling water leading "space off.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

ι 2 Gasströmung sowie in der kostspieligen Ausführung Patentansprüche: der für diesen speziellen Zweck hergestellten Förderschnecke.ι 2 gas flow as well as in the expensive design claims: the screw conveyor manufactured for this special purpose. 1. Vorrichtung zur Entnahme von staubhaltigen Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Gasproben mit einem Sondenrohr sowie einer im 5 eine Vorrichtung der eingangs genannten Art daWn-Gasströmungskanal des Sondenrohres angeordne- gehend zu verbessern, daß die Staubablagerungen auf ten, drehbaren Förderschnecke zur Entfernung besonders einfache Weise und ohne Verfälschung der von im Sondenrohr abgelagertem Staub, da- Gasproben entfernt werden.1. Device for the removal of dusty The invention is therefore based on the object Gas samples with a probe tube and a device of the type mentioned in FIG. 5 daWn gas flow channel the probe tube is arranged to improve that the dust deposits on th, rotatable screw conveyor for removal in a particularly simple manner and without falsifying the of dust deposited in the probe tube, since gas samples are removed. durch gekennzeichnet, daß die Förder- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-characterized in that the conveying This object is achieved according to the invention by schnecke durch eine wärmebeständige Schrau- io löst, daß die Förderschnecke durch eine wärme-a heat-resistant screw loosens the screw conveyor by a heat-resistant benfeder (8) gebildet wird. beständige Schraubenfeder gebildet wird.benfeder (8) is formed. stable coil spring is formed. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem das Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Sondenrohr tragenden Sondenkopf, der eine mit Förderschnecke eine handelsübliche, wärmebestänmehreren Anschlußöffnungen versehene Kammer dige Schraubenfeder Verwendung findet, ergibt sich und Gasfiltereinrichtungen enthält, dadurch ge- 15 hier ein besonders kostensparendes Bauelement kennzeichnet, daf. die die Kammer (17) durch- Wenn dabei die reinigenden Gewindegänge der setzende Schraubenfeder (8) mit ihrem einen Schraubenfeder ganz nahe an der Innenwand des Ende in einem Antriebswellenzapfen (21) dreh- Gasströmungskanals, d. h. im Bereich der stärksten fest gehalten ist. Ansatzbildung, angeordnet werden, so werden Staub-2. Apparatus according to claim 1 with a because in the device according to the invention as Probe head carrying the probe tube, one of which is a commercially available, heat-resistant one with a screw conveyor Connection openings provided chamber Dige coil spring is used, results and contains gas filter devices, thereby making this a particularly cost-saving component indicates that. which the chamber (17) through- When doing the cleaning threads of the setting helical spring (8) with its one helical spring very close to the inner wall of the End in a drive shaft journal (21) rotating gas flow channel, d. H. in the area of the strongest is held firmly. Formation, are arranged, so dust 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- ao ablagerungen in jedem Falle sicher vermieden, wobei kennzeichnet, daß als Antriebselement der jedoch (durch das Innere der Schraubenfeder) ein Schraubenfeder (8) ein angeflanschter Elektro- ausreichender Strömungsraum für das Gas zur Vermotor (22) vorgesehen ist. fügung steht, so daß auf Grund des verhältnismäßig3. Device according to claim 2, thereby ge ao deposits reliably avoided in each case, wherein indicates that as a drive element, however (through the inside of the coil spring) a Helical spring (8) a flange-mounted electrical - sufficient flow space for the gas to the Vermotor (22) is provided. so that due to the proportionate 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- geringen Strömungswiderstandes für das Gas keinerkennzeichnet, daß an einer Seite der Sondenkopf- 25 lei Verfälschung der Gasproben auftritt.4. Apparatus according to claim 2, characterized in that no flow resistance for the gas is that falsification of the gas samples occurs on one side of the probe head. kammer (17) ein einstellbarer, das Antriebsele- Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann diechamber (17) an adjustable, the drive element- In the device according to the invention, the ment (22) der Schraubenfeder (8) steuernder als Förderschnecke ausgebildete Schraubenfeder soment (22) of the helical spring (8) controlling helical spring designed as a screw conveyor so Membranschalter (23) vorgesehen l·... wohl kontinuierlich als auch intermittierend betrieben werden. Membrane switch (23) is provided that can be operated continuously as well as intermittently. 30 Bei einer Vorrichtung mit einem das Sondenroln30 In the case of a device with a probe roller tragenden Sondenkopf, der eine mit mehreren Anschlußöffnungen versehene Kammer und Gasfiltercarrying probe head, the chamber provided with several connection openings and gas filter Die F.rfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ent- einrichtungen enthält, kommt es auch im unterenThe invention relates to a device for disassembling contains, it also occurs in the lower nähme von staubhaltigen Gasproben mit einem Son- Teil dieser Kammer des Sondenkop ces zu uner-would take dusty gas samples with a probe part of this chamber of the probe head c denrohr sowie einer im Gasströmungskanal des Son- 35 wünschten Staubablagerungen. Zu ihrer Beseitigungthe tube as well as one in the gas flow channel of the probe 35 desired dust deposits. To get rid of them denrohres angeordneten, drehbaren Förderschnecke sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor. daß diedenrohres arranged, rotatable screw conveyor provides an embodiment of the invention. that the zur Entfernung von im Sondenrohr abgelagertem d>e Kammer durchsetzende Schraubenfeder mitfor the removal of the d> e chamber penetrating the probe tube with Staub. ihrem einen Ende im Wellenzapfen eines Antriebs-Dust. one end in the shaft journal of a drive In der Verfahrenstechnik besteht häufig die Not- elementes drehfest gehalten ist, dessen SteuerungIn process engineering, there is often the emergency element that is held non-rotatably and its control wendigkeit, Gasproben beispielsweise zum Zwecke 40 über einen Membranschalter erfolgt. Dieser Mem-maneuverability, gas samples, for example, for the purpose 40 is carried out via a membrane switch. This meme der Gasanalyse zu entnehmen. Zu diesem Zweck branschalter wird auf einen bestimmten Unterdruckto be taken from the gas analysis. For this purpose, the switch is set to a certain negative pressure sind Vorrichtungen bekannt, die aus einer an der eingestellt, der sich aus der Saugwirkung einer diedevices are known that are set from one to the, resulting from the suction of a die Entnahmestelle angeordneten Sonde bestehen, die die Gasprobe abziehenden Pumpe ergibt. Bei ZunahmeSampling point arranged probe exist, which results in the gas sample withdrawing pump. With increase gewünschte Gasprobe aus der Anlage ableitet und der Staubablagerungen steigt der Unterdruck in derthe desired gas sample is diverted from the system and the dust deposits rise, the negative pressure in the einer Analysierstelle zuführt. Bei Anlagen mit staub- 45 Kammer an, wodurch der Membranschalter ansprichtsupplies an analysis point. On systems with a dust chamber, which causes the membrane switch to respond haltigen Gasen läßt es sich praktisch nicht vermeiden, und die Schraubenfeder in Betrieb setzt,containing gases it can practically not be avoided, and the coil spring starts up, daß im Sondenrohr Staubablagerungen auftreten, die Die Erfindung wird im folgenden an Hand einesthat dust deposits occur in the probe tube, the The invention is in the following on the basis of a den Strömungswiderstand für die Gasprobe immer in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbei-the flow resistance for the gas sample is always shown in the drawing mchr erhöhen und im ungünstigsten Falle die spieles beschrieben. Es zeigtIncrease mchr and in the worst case describe the game. It shows Entnahme einer Gasprobe überhaupt verhindern. 50 F i g. 1 einen vereinfachten Längsschnitt längs der Die Beseitigung dieser Staubablagerungen aus dem Linie I-I der Fig. 2 der erfindungsgemäßen Vorverhältnismäßig engen Sondenrohr erweist sich als richtung,Avoid taking a gas sample at all. 50 Fig. 1 shows a simplified longitudinal section along the The elimination of these dust deposits from the line I-I of FIG. 2 of the preliminary according to the invention narrow probe tube proves to be the direction schwierig. Es ist bekannt, zu diesem Zweck Wasser Fig. 2 eine teilweise schematische Aufsicht gemäßdifficult. It is known, for this purpose, to use water according to FIG. 2, a partially schematic plan view in das Sondenrohr einzuspritzen. Hierbei hat sich als Fig. I,inject into the probe tube. Here, as Fig. I, besonders nachteilig erwiesen, daß die Gasanalyse 55 Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Linie MI-III derproved particularly disadvantageous that the gas analysis 55 Fig. 3 is a partial section along the line MI-III of durch das eingespritzte Wasser in unkontrollierbarer F i g. 2,due to the injected water in uncontrollable F i g. 2, Weise verfälscht wird und daß eine kontinuierliche Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte VorrichtungWay is falsified and that a continuous The device shown in Figs Gasprobeentiialime kaum möglich ist. dient beispielsweise zur Gasprobeentiialime bei einemGasprobe tiialime is hardly possible. serves, for example, for gas sampling in a Ferner ist eine Vorrichtung zur Entnahme von Drehrohrofen. Sie enthält ein Sondenrohr I und staubhaltigen Gasproben bekannt, bei der eine mas- 60 einen Sondenkopf 2. Beide sind durch Schrausive Förderschnecke im Gasströmungskanal des Son- ben 3,3', die einen dreiteiligen Veibindungsblock 4 denrohres drehbar angeordnet ist, die den Quer- halten, lösbar miteinander verbunden. Dieser Verschnitt des Gusströmungskunals weitgehend ausfüllt bindungsblock 4 besitzt verschiedene LeitungsanuihI bei ihrer Betätigung diesen Gasströmungskanal Schlüsse und Anschlußöffnungen. von Statibablagerungen freihalten soll. Die wcscntli- 65 Zur Befestigung der Vorrichtung an der Gasentclr:n Nachteile dieser bekannten Vorrichtung erge- nahmeslelle weist das Sondenrohr I einen Flansch 5 heu si·.·!-1 durch die Verengung des Gasströmung*· auf. Im Bereich des dem Sondenkopf I entgcgengekaiiiils und somit durch die Beeinträchtigung der setzten Endes des Sonileiiiohres ist eine f i.iseinslröni-There is also a device for removing the rotary kiln. It contains a probe tube I and dust-containing gas samples are known, in which a mass 60 a probe head 2. Both are rotatably arranged by a screw conveyor in the gas flow channel of the probe 3, 3 ', which is a three-part connecting block 4 of the tube, which rotates the transverse hold, releasably connected to each other. This scrap of the Gusströmungskunals largely fills the connection block 4 has different line connections when they are actuated, this gas flow channel, closings and connection openings. to keep it free from static deposits. The wcscntli- 65 for securing the device to the Gasentclr: n disadvantages of this known device erge- nahmeslelle, the probe tube I a flange 5 hay si · - to 1 by the constriction of the gas flow * ·.!. In the area where the probe head I counteracted and thus due to the impairment of the set end of the probe head, there is a

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