DE1954426A1 - Method and device for testing gaseous atmospheres - Google Patents
Method and device for testing gaseous atmospheresInfo
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Description
DR. E. WIEGAND . DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDTDR. E. WIEGAND. DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT
telefon: 395314 2000 HAMBURG 50, 28. Okt. I969phone: 395 314 2000 HAMBURG 50, Oct. 28, 1969
w,23973/69w, 23973/69
Pilkington Brothers Limited, Liverpool, Lancashire (England)Pilkington Brothers Limited, Liverpool, Lancashire (England)
Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von gasförmigenMethod and device for testing gaseous
Atmosphären.Atmospheres.
Die Erfindung bezieht sich auf das Prüfen von gasförmigen Atmosphären, beispielsweise derjenigen Atmosphäre, die in dem Kopfraum oder dem oberen Raum eines Glasschmelzofens vorhanden ist, und sie ist insbesondere auf das Prüfen von gasförmigen Atmosphären zum Messen des Inhaltes der Bestandteile dieser Atmosphären anwendbar, welche in Wasser unlösbar oder nur schlecht lösbar sind.The invention relates to the testing of gaseous atmospheres, for example those atmospheres which in the headspace or the top space of a glass melting furnace is present, and it is particularly concerned with testing gaseous atmospheres to measure the contents of the constituents These atmospheres can be used, which are insoluble or only poorly soluble in water.
Es ist bekannt, das Prüfen von Gas dadurch vorzunehmen, daß eine Sonde in die zu prüfende Atmosphäre eingebracht und eine Probe der Atmosphäre durch die Sonde entnommen wird. Zweckmäßig werden mechanische Pumpen verwendet, um die Probe durch die Sonde abzusaugen.It is known to test gas by that a probe is introduced into the atmosphere to be tested and a sample of the atmosphere is taken through the probe. Mechanical pumps are expediently used to suck off the sample through the probe.
Diese Proben befinden sich unter einem negativen Druck, der zur Folge haben kann, daß atmosphärischer Sauerstoff in die Probe hineingesaugt wird. Derartige Pumpen arbeiten daher in der Praxis nicht befriedigend, wenn das zu untersuchende Gas korrosive Mittel enthält oder sich auf einer hohen Temperatur befindet. In dem besonderen Fall, eines Ofens, wie erThese samples are under negative pressure, which can cause atmospheric oxygen to enter the sample is sucked into it. Such pumps therefore do not work satisfactorily in practice, if that is to be examined Gas contains corrosive agents or is at a high temperature. In the particular case of a stove like him
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beispielsweise bei der Herstellung von Glas verwendet wird, •kann die Abgastemperatur in dem Bereich von etwa l6oo° C liegen, und weiterhin haben korrosive Agenzien die Neigung, in die Abgase eingeführt zu werden.is used, for example, in the manufacture of glass, • The exhaust gas temperature can be in the range of about 1600 ° C and furthermore, corrosive agents have a tendency to be introduced into the exhaust gases.
Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, eine eine Gasprobe entnehmende Sonde zu schaffen, welche unter solchen schwierigen Bedingungen befriedigend arbeitet.The main object of the invention is to provide a gas sampling probe which, among such works satisfactorily in difficult conditions.
Gemäß der Erfindung besteht ein Verfahren zum Analysieren einer Atmosphäre in bezug auf ein gegebenes Gas, welches in Wasser unlöslich ist, darin, daß eine Probe der Atmosphäre in eine Probesonde vermittels einer WasserdampfejektorpumpeAccording to the invention there is a method of analyzing an atmosphere with respect to a given gas which is insoluble in water, in that a sample of the atmosphere in a sample probe by means of a steam ejector pump
^ abgesaugt wird, wobei der Druck des zugeführten Wasserdampfes derart geregelt wird, daß mitgerissene Atmosphäre sich auf einem Druck befindet, der höher als der Atmosphärendruck ist, und der Gehalt dieses Gases in der mitgerissenen oder mitgenommenen Atmosphäre bestimmt wird.^ is sucked off, the pressure of the supplied water vapor is controlled in such a way that entrained atmosphere is at a pressure which is higher than atmospheric pressure, and the content of this gas in the entrained or entrained Atmosphere is determined.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Gasprobensonde, welche ein Probenrohr enthält, welches ein geschlossenes inneres Ende aufweist, und welches in eine zu untersuchende bzw. zu prüfende Atmosphäre eingeführt werden kann, wobei das Rohr nahe dem inneren Ende wenigstens eine seit-' liehe Öffnung zur Verbindung mit dieser Atmosphäre hat, sowie eine Wasserdampfspeiseleitung, welche sichln das Rohr erstreckt und in dem Bereich der seitlichen öffnung oderThe invention further relates to a gas sample probe which contains a sample tube which is a closed one has inner end, and which can be introduced into an atmosphere to be examined or tested, the tube near the inner end at least one side- ' Lent opening for communication with this atmosphere has, as well as a water vapor feed line, which ln the pipe extends and in the area of the side opening or
W öffnungen in wenigstens einer Ejektordüse endigt, welche axial des Rohres und von seinem inneren Ende weg gerichtet ist, wodurch beim Arbeiten der Sonde Wasserdampf, welcher der Speiseleitung zugeführt wird, in das Proberohr durch die seitliehe Öffnung oder die öffnungen durch die Ejektorwirkung Atmosphäre einsaugt. W openings ends in at least one ejector nozzle, which is axially of the tube and directed away from its inner end, whereby when the probe is working, water vapor which is fed to the feed line is sucked into the sample tube through the lateral opening or the openings due to the ejector effect.
Ein zweckvolles Anwendungsgebiet der Erfindung besteht in dem quantitativen Prüfen bzw. Untersuchen des Sauerstoffgehaltes von Ofenabgasen, beispielsweise der Abgase eines ölbefeuerten Ofens, wie er beim Schmelzen von Glaschargen verwendet wird. Der Sauerstoffgehalt der Abgase liefert eineA useful field of application of the invention consists in the quantitative testing or investigation of the oxygen content of furnace exhaust gases, for example the exhaust gases of an oil-fired furnace, as it occurs when melting glass batches is used. The oxygen content of the exhaust provides one
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Anzeige der Verbrennungszustände in den Ofenbrennern; bei einem selbsttätig gesteuerten Ofen kann der gemessene Sauerstoffgehalt der Abgase, welcher kontinuierlich untersucht wird, in einem Servosystem mit geschlossenem Arbeitskreis zum Regeln oder Steuern der Verbrennung des Ofens durch Steuern der Luft- und/oder Brennstoffzufuhr zu ihm nutzbar gemacht werden.Display of the combustion status in the furnace burners; at an automatically controlled furnace can measure the oxygen content of the exhaust gases, which is continuously examined, in a servo system with a closed working circuit usable for regulating or controlling the combustion of the furnace by controlling the air and / or fuel supply to it be made.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Sonde gemäß der Erfindung von dem Sondenrohr durch einen Kühlmantel umgeben, der einen Einlaß und einen Auslaß für'Kühlmittel bzw, eine Kühlflüssigkeit'aufweist, und die von dem inneren Ende des Probenrohres in Abstand angeordnet sind. Vorzugsweise enthält der Kühlmantel zwei gleichachsig angeordnete rohrförmige Wandungen, welche innere und äußere Durchgänge ringförmigen Querschnitts bestimmen, wobei diese Durchgänge am inneren Ende des Probenrohres miteinander verbunden sind, sowie entsprechende Kühlmittelverbindungen, Vielehe mit dem inneren und dem äußeren Durchgang im Abstand von dem inneren Ende verbunden sind. Das Kühlmittel, zweckmäßig Wasser, kann in den Kühlmantel längs des inneren Durchganges eintreten und verläßt ihn längs des äußeren Durchganges; wenn jedoch die zu prüfende Atmosphäre sich auf einer besonders hohen Temperatur befindet, kann das Kühlmittel in der umgekehrten Richtung umlaufen und tritt längs des äußeren Durchganges ein und verläßt ihn längs des inneren Durchganges .In a preferred embodiment of the invention the probe according to the invention is surrounded by the probe tube by a cooling jacket which has an inlet and an outlet for 'coolant or' a cooling liquid ', and the are spaced from the inner end of the sample tube. The cooling jacket preferably contains two coaxially arranged tubular walls, which inner and outer Determine passages of annular cross-section, these passages connected to one another at the inner end of the sample tube are, as well as corresponding coolant connections, polygons with the inner and outer passages at a distance connected from the inner end. The coolant, expediently water, can enter the cooling jacket along the inner passage enter and exit along the outer passage; however, if the atmosphere to be tested is on a is particularly high temperature, the coolant can circulate in the opposite direction and occurs along the outer Passage and leaves it along the inner passage.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer Sonde endet die Wasserdampfspeiseleitung im Bereich der seitlichen Öffnung oder öffnungen in einem Düsenblock, der eine'innere Kammer aufweist, welche mit der Wasserdampfspeiseleitung zentral in Verbindung steht, und die weiterhin mit einer Mehrzahl von Ejektordüsen in Verbindung steht, die in ringförmiger beliebiger Anordnung im Abstand voneinander angeordnet sind und die V/asserdanipfspeiseleitung umgeben. Vorzugsweise ist die Stirnwand der inneren Kammer, v/elche der Wasserdampfspeise-In a preferred embodiment of a probe ends the water vapor feed line in the area of the lateral opening or openings in a nozzle block, the inner chamber has, which is centrally connected to the water vapor feed line, and which furthermore with a plurality of Ejector nozzles in connection, which in any ring-shaped Arrangement are arranged at a distance from one another and surround the V / asserdanipf feed line. Preferably the End wall of the inner chamber, v / which the steam feed
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leitung und den Ejektordüsen zugewandt ist, konkav ausgebildet, ■ um dazu beizutragen, den Wasserdampf aus der Speiseleitung gegen die Ejektordüsen zu richten.Line and the ejector nozzles facing, formed concave, ■ to help remove the water vapor from the feed line to be directed against the ejector nozzles.
Der Düsenblock ist vorzugsweise wenigstens teilweise gegenüber der seitlichen Öffnung oder den Öffnungen des Probenrohres angeordnet,und die Außenfläche des Düsenblockes gegenüber der oder jeder der öffnungen ist mit einer Ausnehmung versehen, um zwischen dem Düsenblock und der Innenfläche des Rohres an der oder an jeder seitlichen Öffnung einen Freiraum zu schaffen.The nozzle block is preferably at least partially arranged opposite the side opening or openings of the sample tube, and the outer surface of the nozzle block opposite the or each of the openings is provided with a recess in order to provide a gap between the nozzle block and the inner surface of the tube at the or at each lateral opening To create space.
Um ein Blockieren der Ejektordüse oder der -düsen zu vermeiden und um die Möglichkeit der Kondensation zu vermindern, welche innerhalb der Sonde auftreten kann, wird vorzugsweise der Wasserdampfspeiseleitung Wasserdampf vermittels eines Filters und eines Trockners zugeführt.To prevent the ejector nozzle or nozzles from being blocked to avoid and to reduce the possibility of condensation which can occur within the probe is preferred the steam feed line is supplied with steam by means of a filter and a dryer.
Zum Absperren des Stromes des Wasserdampfes und des mitgenommenen Gases durch das Probenrohr hindurch ist vorzugsweise ein Absperrventil vorgesehen, wodurch, wenn das Ventil geschlossen wird, Wasserdampf, der aus der Düse oder den Düsen heraustritt, durch die seitliche Öffnung oder die öffnungen hindurchgeht. Durch diese Mittel werden korrosive Ansammlungen, welche anderenfalls die Ejektordüse oder die Ejektordüsen oder die seitliche öffnung oder die seitlichen öffnungen im Verlauf der Zeit verstopfen würden, durch den Auswärtsstrom des Wasserdampfes durch die seitliche Öffnung bzw. die seitlichen Öffnungen gereinigt. In einem selbsttätig gesteuerten Ofen können Mittel zum selbsttätigen Schließen des Absperrventils während vorbestimmter Intervalle zu getrennten Zeiten während des Arbeitens der Sonde vorgesehen sein.To shut off the flow of water vapor and the entrained gas through the sample tube is preferred a shut-off valve is provided, whereby when the valve is closed, water vapor emerging from the nozzle or nozzles through the side opening or openings passes through. By these means, corrosive accumulations, which otherwise the ejector nozzle or the ejector nozzles are or the side opening or the side openings would clog over time, by the outward flow of water vapor through the side opening or the side openings cleaned. In an automatically controlled furnace, means for automatically closing the shut-off valve may be provided during predetermined intervals at separate times during the operation of the probe.
Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Er-· " findung in Verbindung mit der Zeichnung beispielsweise erläutert. A preferred embodiment of the Finding explained in conjunction with the drawing, for example.
Fig. 1 ist ein sehematischer axialer Querschnitt durch eine Gasprobensonde gemäß der Erfindung.Fig. 1 is a schematic axial cross-section through a gas sampling probe according to the invention.
Fig. 2 ist in vergrößertem Maßstab ein axialer QuerschnittFig. 2 is an axial cross-section, on an enlarged scale
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des Düsenblockes, wie er bei der Sonde der Pig. I verwendet wird.of the nozzle block, as it is with the probe of the Pig. I. is used.
Pig. J ist eine Querschnittsansicht nach Linie III-IIIPig. J is a cross-sectional view taken along line III-III
der Fig. 1 der Sonde in vergrößertem Maßstab, und1 of the probe on an enlarged scale, and
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines Gasanalysierapparates, welcher die Probensonde der Fig. verwendet.Fig. 4 is a schematic representation of a gas analyzer, which uses the sample probe of FIG.
Gemäß Fig. 1 kann die, dargestellte Gasprüfsonde, welche allgemein mit 1 bezeichnet ist, durch die Wand eines Ofens, beispielsweise eines ölgefeuerten Ofens, derjenigen Art eingeführt werden, welche zum Schmelzen von Chargen zum Zuführen von geschmolzenem Glas zu Glasfaserziehvorrichtungen in die Ofenatmosphäre verwendet wird, welche Ofenatmosphäre die Verbrennungsprodukte des Ofens enthält.According to FIG. 1, the gas test probe shown, which generally indicated by 1, inserted through the wall of a furnace such as an oil-fired furnace of that type which are used for melting batches for supplying molten glass to fiberglass pullers in the Furnace atmosphere is used, which furnace atmosphere contains the combustion products of the furnace.
Die Sonde 1 enthält ein Probenrohr 2, welches an seinem inneren Ende geschlossen ist, und welches an der linken Seite der Fig. 1 dargestellt ist, und welches in die zu prüfende Atmosphäre eingeführt wird. Nahe dem inneren Ende ist das Rohr 2 mit seitlichen öffnungen 5 (bei dem vorliegenden Beispiel zwei an der Zahl) versehen, welche mit dem Äußeren der Sonde 1 (d.h. mit der zu untersuchenden Atmosphäre, die beim Gebrauch der Sonde geprüft wird) durch entsprechende sich seitlich erstreckende Einlaßrohre 4 (Fig. 3) in Verbindung stehen.The probe 1 contains a sample tube 2 which is closed at its inner end and which at the left side of Fig. 1 is shown, and which in the to be tested Atmosphere is introduced. Near the inner end is the tube 2 with side openings 5 (in the present example two in number), which with the exterior of the Probe 1 (i.e. with the atmosphere to be examined, which is checked when the probe is used) by corresponding laterally extending inlet pipes 4 (Fig. 3) in connection stand.
Eine Wasserdampfspeiseleitung 5 erstreckt sich gleichachsig innerhalb des Prüf- oder Probenrohres 2 und endigt im Bereich der seitlichen öffnungen j? in einem Düsenblock 6, der im einzelnen in den Figuren 2 und j5 dargestellt ist. Der Düsenblock 6 hat eine allgemein zylindrische äußere Fläche und paßt in das Probenrohr 2 hinein, und der Block 6 erstreckt sich wenigstens teilweise über die seitlichen öffnungen >„ Die Außenfläche des Düsenblockes 6 selbst ist mit zwei parallelen ebenen Flächen 7 in der Form von Ausnehmungen versehen (Fig. 5)» die gegenüber den entsprechenden Öffnungen J angeordnet sind, um jeweils Frelräume 8 zwischen dem DUsenblock 6 A water vapor feed line 5 extends coaxially within the test or sample tube 2 and ends in the area of the lateral openings j? in a nozzle block 6, which is shown in detail in Figures 2 and 5. The nozzle block 6 has a generally cylindrical outer surface and fits into the sample tube 2, and the block 6 extends at least partially over the side openings. The outer surface of the nozzle block 6 itself is provided with two parallel flat surfaces 7 in the form of recesses (Fig. 5) » which are arranged opposite the corresponding openings J in order to create spaces 8 between the nozzle block 6
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und der inneren Fläche des Rohres 2 an den entsprechenden öffnungen 3 zu schaffen.and the inner surface of the tube 2 to the corresponding to create openings 3.
Der Düsenblock 6 ist aus zwei Teilen hergestellt, welche eine Düsenplatte' Io und eine Kappe 11 aufweisen, welche beide aus einer wärmefesten und säurefesten Legierung gebildet sind, beispielsweise einer Legierung, die unter dem Namen INC-OLOY 825 bekannt ist. Die Platte Io hat einen sich in axialer Richtung erstreckenden Umfangsflansch 12, der mit Innengewinde versehen ist, und der einen mit Außengewinde versehenen Teil der Kappe 11 aufnimmt. Eine ringförmige Dichtung 14 aus Kupfer ist zwischen der Stirnfläche und demThe nozzle block 6 is made of two parts, which a nozzle plate 'Io and a cap 11, both of which are formed from a heat-resistant and acid-resistant alloy are, for example an alloy known under the name INC-OLOY 825. The plate Io has one in axial direction extending circumferential flange 12, which with Internal thread is provided, and one with external thread provided part of the cap 11 receives. An annular seal 14 made of copper is between the face and the
fc Plansch 12 vorgesehen, und eine axial gerichtete Fläche ist an einem Flansch vorgesehen, der an der Kappe 11 ausgebildet ist.fc Plansch 12 is provided, and is an axially directed surface provided on a flange formed on the cap 11.
Die Wasserdampfspeiseleitung 5 steht mit einem mittleren Einlaß 15 in der Düsenplatte Io in Verbindung. Die Oberfläche der Kappe 11 unmittelbar gegenüber der Platte Io ist gegen die Platte Io und rings um die Achse des Einlasses. 15 symmetrisch konkav ausgebildet, so daß eine innere Kammer 16 innerhalb des Düsenblockes 6 gebildet wird. Die Düsenplatte Ip ist mit einer Mehrzahl Ejektordüsen versehen, welche sich in axialer Richtung erstreckende Bohrungen 17 in der Platte Io aufweisen, die in Ringform angeordnet sind und den Einlaß 15 konzentrisch umgeben und mit der Kammer 16 inThe water vapor feed line 5 stands with a middle Inlet 15 in the nozzle plate Io in communication. The surface of the cap 11 is immediately opposite the plate Io against the plate Io and around the axis of the inlet. 15th symmetrically concave, so that an inner chamber 16 is formed within the nozzle block 6. The nozzle plate Ip is provided with a plurality of ejector nozzles, which bores 17 extending in the axial direction in of the plate Io, which are arranged in an annular shape and surround the inlet 15 concentrically and with the chamber 16 in
" Verbindung stehen."Connect.
Das Probenrohr 2 ist gleichachsig von einem Kühlmantel umgeben, der eine äußere Zylinderwand l8 und eine zylindrische Trennwand 2o enthält, welche zwischen die Wand l8 und dem Rohr 2 eingeführt ist. Das innere Ende der Wand l8, d.h. das Ende, welches in die zu prüfende Atmosphäre eingeführt werden kann, ist geschlossen und von dem geschlossenen inneren Ende des Probenrohres 2 im Abstand angeordnet, während das innere Ende der Trennwand 2o offen und von dem geschlossenen Ende der Wand 18 im Abstand angeordnet ist. Innere'und äußere Kühlmitteldurchgänge 21 bzw. 22 von kreis- oder ring-The sample tube 2 is coaxially surrounded by a cooling jacket, which has an outer cylinder wall l8 and a cylindrical one Contains partition wall 2o which is inserted between the wall 18 and the pipe 2. The inner end of the wall 18, i.e. the end which is introduced into the atmosphere to be tested can be is closed and from the closed interior End of the sample tube 2 spaced while the inner end of the partition wall 2o is open and spaced from the closed end of the wall 18. Inner 'and outer coolant passages 21 or 22 of circular or ring
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förmigeiu Querschnitt werden dadurch zwischen der Wand 18, der Trennwand 2o und der Außenfläche des Rohres 2 gebildet, wobei die beiden Einlaßrohre 4 sich durch die Durchgänge 21, 22 hindurch erstrecken und um einen kurzen Abstand nach außen über die Außenfläche der Wand 18 vorstehen.shaped cross-section are thereby created between the wall 18, the partition wall 2o and the outer surface of the pipe 2, the two inlet pipes 4 extending through the passages 21, 22 extend therethrough and protrude a short distance outwardly beyond the outer surface of wall 18.
Die entsprechenden Kühlmitteldurchgänge 21, 22 sind an ihren äußeren Enden geschlossen und stehen mit sich seitlich erstreckenden Auslaß- und Einlaßrohren 2j5, 24 für das Kühlmittel in Verbindung. Auf entsprechende Weise steht das Prüfoder Probenrohr 2 an seinem äußeren Ende mit einer seitlichen Proben-Speiseleitung 25 in Verbindung.The corresponding coolant passages 21, 22 are closed at their outer ends and stand with them laterally extending outlet and inlet pipes 2j5, 24 for the coolant in communication. The test or stands in a corresponding manner Sample tube 2 at its outer end with a lateral sample feed line 25 in connection.
Beim Arbeiten wird die Sonde 1 in die zu prüfende Ofenatmosphäre durch eine geeignete Abdichtung in der Ofenwand e6j eingeführt, wie schematisch in Fig. 4 dargestellt ist, so daß die seitlichen Einlaßrohre 4 in der Atmosphäre angeordnet sind, während die verschiedenen Verbindungen zu der Sonde 1 außerhalb der Ofenwand 26v%ngeordnet sind.When working, the probe 1 is placed in the furnace atmosphere to be tested through a suitable seal in the furnace wall e6j introduced, as shown schematically in Fig. 4, so that the side inlet pipes 4 are placed in the atmosphere, during the various connections to the probe 1 are arranged outside the furnace wall 26v%.
Wasserdampf wird der Wasserdampfspeiseleitung 5 zugeführt, tritt in die Kammer l6 des Düsenblockes 6 ein und tritt durch die Bohrungen 17 der Düsenplatte Io als eine Mehrzahl von Strahlen aus, die in axialer Richtung gegen das äußere Ende des Probenrohres 2 gerichtet sind. Die Umkehr der Bewegungsrichtung des Wasserdampfstromes in der Kammer 16 wird durch die konkave Innenfläche der Kappe 11 unterstützt. Die Ejektorwirkung der Wasserdampfstrahlen bewirkt an den seitlichen Öffnungen j5 nahe dem Düsenblock β eine Druckverminderung, und infolgedessen wird Gas aus der Ofenatmosphäre durch die Einlaßleitungen 4 und die seitlichen öffnungen 3 hindurch abgezogen«Steam is fed to the steam feed line 5, enters the chamber l6 of the nozzle block 6 and passes through the bores 17 of the nozzle plate Io as one Plurality of rays that oppose in the axial direction the outer end of the sample tube 2 are directed. The reversal of the direction of movement of the water vapor flow in the Chamber 16 is defined by the concave inner surface of cap 11 supports. The ejector effect caused by the water vapor jets a pressure reduction at the side openings j5 near the nozzle block β, and as a result, gas is released from the Oven atmosphere withdrawn through the inlet lines 4 and the side openings 3 "
Der Wasserdampf, der mit dem zu prüfenden Gas vermischt ist, wandert nach außen längs des Probenrohres 2 und tritt in die Leitung 25 ein. Die Leitung 25, welche ein Absperrventil 2β enthält, leitet den Wasserdampf und die Gasmischung in einen Kondensator 27? v/o die Mischung mit Rohren in Berührung kommt, durch welche Kühlwasser umläuft. Der Wasserdampf The water vapor that mixes with the gas under test is, migrates outwardly along the sample tube 2 and enters the line 25. The line 25, which is a shut-off valve 2β contains, conducts the water vapor and the gas mixture into a condenser 27? v / o the mixture comes into contact with pipes through which cooling water circulates. The water vapor
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wird in dem Kondensator 27 kondensiert und wird als Wasser zusammen mit irgendwelchen mitgenommenen Pestteilchen durch einen· Abzugsauslaß 28 weggeführt.is condensed in the condenser 27 and is passed through as water along with any entrained pest particles an exhaust outlet 28 led away.
Die Gasprobe wird nach Entfernen des Wasserdampfes aus ihr. in dem Kondensator 27 durcn eine Filtervorrichtung j5o hindurchgeführt, um Peststoffe von dem Gas zu trennen. Die Filtervorrichtung j?o enthält zweckmäßigerweise zwei Filter ■ dernPall-Type", Vielehe jeweils in parallelen Stromleitungen angeschlossen sind, so daß jedes Filter nach dem Absperren des Durchflusses durch die entsprechende Durchflußlei-The gas sample is made after removing the water vapor from it. in the condenser 27 passed through a filter device j5o in order to separate pesticides from the gas. The filter device j? O expediently contains two filters ■ of the n Pall-Type ", many are each connected in parallel power lines, so that each filter after the flow has been shut off through the corresponding flow line.
. tung ausgewechselt werden kann, ohne den Gasstrom durch die Filtervorrichtung 3° insgesamt zu unterbrechen.. device can be replaced without the gas flow through the Interrupt filter device 3 ° in total.
Nach dem Durchgang durch die Filtervorrichtung 3o geht die Gasprobe durch "einen Strömungsmesser J>1 zu einem Analysator j>2, in welchem der Gehalt eines besonderen gasförmigen in Wasser nicht löslichen Bestandteiles, in diesem Fall Sauerstoff, kontinuierlich gemessen wird. Ein beliebiger bekannter Analysator kann verwendet werden. Durch Messen des Sauerstoffgehaltes in den Ofenabgasen können die Verbrennungszustände der Ofenbrenner festgestellt .werden. Jedoch kann der Analysator 32 arbeitsmäßig einer Servoeinrichtung mit geschlossenem Kreis zum Steuern des Brennstoff-Luftverhältnisses der Öfenbrenner zugeordnet sein, um so die Brenner selbsttätig zu steuern und einen vorbestimmten Sauerstoffgehalt in den Ofenabgasen aufrechtzuerhalten.After passing through the filter device 3o, the gas sample passes through a flow meter J> 1 to an analyzer j> 2, in which the content of a particular gaseous component insoluble in water, in this case oxygen, is continuously measured. Any known analyzer The combustion conditions of the furnace burners can be determined by measuring the oxygen content in the furnace exhaust gases. However, the analyzer 32 can be operatively associated with a closed-loop servo for controlling the fuel-air ratio of the furnace burners so as to automatically control the burners maintain a predetermined oxygen content in the furnace exhaust gases.
Es ist wichtig, daß der der Wasserdampfzuführleitung 5 zugeführte Wasserdampf trocken und frei von Verunreinigungen ist. Die WasserdampfzufUhrleitung 5 enthält daher vorzugsweise Filter 33 und einen Wasserdampf-Wasser-Separator oder Trockner 34, der unter dem Warenzeichen "SPIRAX" bekannt ist.·.It is important that the water vapor supply line 5 supplied water vapor is dry and free from impurities. The water vapor supply line 5 therefore preferably contains Filter 33 and a water vapor-water separator or Dryer 34, known under the trademark "SPIRAX". ·.
"-.-;- ' Während des Arbeitens des Kühlmittels für die Sonde wird zweckmäßig Wasser in dem Kühlmantel umlaufen gelassen. Bei .dem'dargestellten AusfUhrungsbeispiel■wird das Kühlmittel durch die Einlaßleitung 24 zugeführt, wandert außen durch ."-.-; - 'While the coolant for the probe is working expediently circulated water in the cooling jacket. In the example shown, the coolant fed through inlet conduit 24, travels through outside.
.die äußere Strömungsleitung bzw. den Durchgang 22, kehrt.the outer flow line or the passage 22, reverses
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durch die innere Strömungsleitung bzw. den Durchgang 21 und die Auslaßleitung 2j5 zurück. Diese Richtung der Zirkulation des Kühlmittels wird in der Praxis dann vorgezogen, wenn die Ofen-Abgas-Temperatur in der Größenordnung von l6oo° C oder höher liegt„through the inner flow line or the passage 21 and the outlet line 2j5 back. This direction of circulation of the coolant is preferred in practice when the furnace exhaust gas temperature is of the order of magnitude of 160 ° C or higher is "
Wegen der hohen Arbeitstemperatur der Sonde sind seine freiliegenden Teile, insbesondere die Kühlmantelwandung l8, aus einer hitzebeständigen 'Legierung hergestellt und enthält vorzugsweise reinen "5T" rostfreien Stahl. Teile,' welche beim Arbeiten dem Wasserdampf- und Ofenabgas-Kondensat ebenfalls ausgesetzt sind, sind aus einer säurefesten Legierung hergestellt, beispielsweise einer Legierung, die unter dem Namen INCOLOY 825 bekannt ist; derartige Teile enthalten den Düsenblock 6, die Wasserdampfspeiseleitung 5 (wenigstens ihr inneres Ende) und das Probenrohr 2.Because of the high working temperature of the probe, its exposed parts, especially the cooling jacket wall l8, Made of a refractory alloy and preferably contains pure "5T" stainless steel. Share, 'which the same applies to the steam and furnace exhaust condensate when working are made of an acid-resistant alloy, for example an alloy that is exposed to the Name INCOLOY 825 is known; such parts contain the Nozzle block 6, the water vapor feed line 5 (at least its inner end) and the sample tube 2.
Beim Arbeiten der Sonde 1 haben korrosive (säureenthaltende) Produkte das Bestreben, sich auf den freiliegenden Flächen der Sonde zu kondensieren und würden im Verlauf der Zeit die Einlaßleitungen 4--und die seitlichen öffnungen 3 verstopfen und korrodieren. Um .eine unerwünschte-·Ansammlung an diesen Teilen zu verhindern, wird das Absperrventil 26 während kurzer Zeitperioden periodisch geschlossen, beispielsweise während einiger Minuten je 24 Stunden. Dies hat die Wirkung, daß der Wasserdampf-Gasauslaß aus der Sonde 1 blockiert wird, und .dadurch wird Wasserdampf veranlaßt, a.us dem Düsenblock 6 durch die öffnungen 3 und die Leitungen 4 hindurchzublasen, wodurch Ansammlungen in den letztgenannten Teilen beseitigt werden. Das Ventil 26 kann von Hand betätigt werden, kann jedoch wahlweise durch einen Elektromagneten betätigt und während eines vorbestimmten Zeitintervalles mit vorheriger Festsetzung selbsttätig geschlossen werden.When working with probe 1, corrosive (acidic) Products tend to condense on the exposed surfaces of the probe and would in the course of the Time the inlet lines 4 - and the side openings 3 clog and corrode. To .an unwanted- · accumulation To prevent these parts, the shut-off valve 26 is periodically closed for short periods of time, for example for a few minutes every 24 hours. This has the effect that the water vapor gas outlet from the probe 1 is blocked, and .this causes water vapor, a.from the nozzle block 6 through the openings 3 and the lines 4 blow through, thereby eliminating buildup in the latter parts. The valve 26 can be done by hand can be actuated, but can optionally be actuated by a solenoid and for a predetermined time interval be closed automatically with prior determination.
Um weiterhin die Ansammlung von Kondensaten an der Sonde 1 zu vermindern, wird letztere vorzugsweise so angeordnet, daß sie sich in den Ofen mit einer Abschrägung nach obenIn order to further reduce the accumulation of condensates on the probe 1, the latter is preferably arranged in such a way that that they are in the oven with a bevel upwards
0 0 9 8 2 6/14710 0 9 8 2 6/1471
COPyCOPy
1 95A4 261 95A4 26
erstreckt, beispielsweise in einem Winkel von etwa 15° zur Waagerechten, wie in Fig. H- dargestellt ist.extends, for example at an angle of about 15 ° to the horizontal, as shown in Fig. H- is shown.
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