DE2045922B2 - Vorrichtung zum Analysieren von Kohlenwasserstoffen und kohlenwasserstofihaltigen Gemischen - Google Patents
Vorrichtung zum Analysieren von Kohlenwasserstoffen und kohlenwasserstofihaltigen GemischenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Analysieren von Kohlenwasserstoffen und kohlenwasserstoff
haltigen Gemischen nach dem Oberbegriff von PatentansDruch 1.
Die Erscheinung kalter Flammen bei gewissen Verbrennungsvorgängen
ist auf dem Fachgebiet bekannt. Kurz gesagt treten, wenn ein Gemisch von Kohlenwasserstoffdämpfen
und Sauerstoff, innerhalb der Explosionsgrenzen, bei Drurk- und Temperaturbedingungen
unterhalb des normalen Zündpunktes gehalten wird, partielle Oxydatio^sreaktionen ein, die
allgemein zur Bildung von Nebenprodukten, wie Aldehyden, Kohlenmonoxyd und anderen teilweise
ίο oxydierten Verbrennungsprodukten, führen. Es kann
angenommen werden, dali es sich hierbei um die Produkte einer Kettenreaktion handelt. Wenn ein
derartiges Gemisch so gehalten und verdichtet und.' oder erhitzt wird, daß diese Kettenreaktionen mit
beträchtlichen Geschwindigkeiten ablaufen, werden »kalte Flammen« beobachtet, gewöhnlich nach einer
geeigneten Induktionsperiode. Bei diesen kalten Flammen handelt es sich um Lichtemissionen, die von einer
Freisetzung mäßiger Wärmemengen begleitet sind. In allen Gesichtspunkten bleiben die Erscheinungen von
kalten Flammen hinter einer vollständigen Verbrennung und hinter einer vollständigen Zündung und
Explosion zurück. In einer Veröffentlichung von Barush und Paine in »Industrial and Engineering
Chemistry«, Band 43, S. 2329 bis 2332, 1951, sind die
Ergebnisse von Untersuchungen unter Verwendung einer kontinuierlichen oder stabilisierenden kalten
Flamme beschrieben.
Fs ist bereits eine \nalysiervorrichlung der eingangs
genannten Art bekannt (französische Patentschrift I 4Sfi 1X8), bei welcher eine Abweichung der örtlichen
Lage der Flamme von ihrem Ort über den Druck gemessen wird. Bei der bekannten Vorrichtung werden
abgemessene Mengen von zu analysierendem Kohlen-Wasserstoffgemisch
und Luft vorerhit/i, gemischt und in einer Verbrennungskammer unter Bedingungen
\erbrannt, daß darin eine stabilisierte kalte \ lamme
erzeugt wird Dabei werden Druck und Temperatur geregelt. Ändert sich die Zusammensetzung des /u
analysierenden Materials, so beginnt sich die Flamme
auf die Bannerdüse /u oder von dieser weg /u bewegen. Fine derartige Änderung der örtlichen Lage der
I lamme wird von einem Paar von Thermoelementen gemessen: diese erzeugen ein Signal, welches den
Druck in der Verbrennungskammer in einer Richtung ändert, daß die ITammenfront stabil bleibt. Diese
Druckänderung dient als Signal, welches mit der Änderung der Brennstoffzusammenset/ung in Beziehung
gesetzt werden kann.
Bei dieser bekannten Vorrichtung muß ein Parameter der in der Verbrennungskammer herrschenden
Veihältnisie verändert werden, um eine Änderung der Brennstoffzusammenset/ung messen zu können. Das
Thermoelementenpaar ist a.i einem bestimmten Ort
der Verbrennungskammer fixiert und kann somit nur feststellen, ob sich die Lage der Flammenfront ander!,
nicht aber, zumindest nicht mit der erforderlichen Genauigkeit, wie und in welchem Maße sie sich ändert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Analysieren von Kohlenwasserstoffen
und kohlenwasserstoffhaltigen Gemischen der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine direkte Messung
der örtlichen Lage der Flamme und damit eine genauere und schnellere Messung beispielsweise der
Brei.nstoffzusammensetzung oder der Octanzahl gestattet.
Diese Aufgabe wird bei einer Analysiervorrichtung der eingangs genannten Art gelöst durch die Merkmale
i jemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentan- Unterlagen soll daher der Ausdruck »Kohlenwasser-
*; «pruchb 1. Stoffzusammensetzung« alle Formen von Kohlen-
>: Die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gestattet wasserstoffgemischep einschließen, in denen Kohlen-
«s, die örtliche Lage der Flamme über die bewegliche Wasserstoffe überwiegen, au aber auch beträchtliche
Temperaturabfühlsonde dierkt zu messen. Über die 5 Mengen an Nicht-Kohlenwasserstoffmaterialien ent-Temperaturabfühlsonde
wird in unmittelbarem An- halten können. Für die Messung von Octanzahlen iprechen auf die örtliche Lage der Flamme das kommen als der Votrichtung zuzuführende Einsatz-Signal
erzeugt, das mit der Brennstoffzusammenset- materialien insbesondere solche im BenzinsieJebereich
lung korrelierbar ist. Es ist daher bei der vorliegenden und aus allen Herkunftsquellen in Betracht.
Vorrichtung nicht erforderlich, eine Änderung eines 10 Bei den zur Erzeugung der stabilisierten kalten »nderen Parameters in der Verbrennungskammer bei Flamme in Frage kommenden Oxydationsmitteln han-Änderung der Lage der kalten Flamme vorzunehmen, delt es sich um sauerstoffhaitige Gase, wie Luft, im bir diese wieder an ihrem ursprünglichen Ort ist bzw. wesentlichen reinen Sauerstoff ο dgl., oder um damit diese an ihrem ursprünglichen Ort bleibt, um synthetische Gemische von Sauerstoff mit einem inenen ein Signal als Maß dieser Parameteränderung zu erhal- 15 oder ein Gleichgewicht herbeiführenden Verdünnungslen, das mit der Brennstoffzusammensetzung in Be- mittel, z. B. Stickstoff, Kohlendioxyd oder Wasserxiehung gesetzt werden kann. Es brauchen also bei dampf.
Vorrichtung nicht erforderlich, eine Änderung eines 10 Bei den zur Erzeugung der stabilisierten kalten »nderen Parameters in der Verbrennungskammer bei Flamme in Frage kommenden Oxydationsmitteln han-Änderung der Lage der kalten Flamme vorzunehmen, delt es sich um sauerstoffhaitige Gase, wie Luft, im bir diese wieder an ihrem ursprünglichen Ort ist bzw. wesentlichen reinen Sauerstoff ο dgl., oder um damit diese an ihrem ursprünglichen Ort bleibt, um synthetische Gemische von Sauerstoff mit einem inenen ein Signal als Maß dieser Parameteränderung zu erhal- 15 oder ein Gleichgewicht herbeiführenden Verdünnungslen, das mit der Brennstoffzusammensetzung in Be- mittel, z. B. Stickstoff, Kohlendioxyd oder Wasserxiehung gesetzt werden kann. Es brauchen also bei dampf.
der neuen Vorrichtung bei einer Änderung der Brean- Die Erzeugung der stabilisierter, kalten Flamme
Stoffzusammensetzung keine zusätzlichen Parameter erfolgt unter Verbrennungsbedingungen im allgemei-
veiändert werden, was ein erheblicher Vorteil bei der 20 nen mit einem überatmosphärischen Druck und erhöh-
Durchführung der Messung ist ter Temperatur, wenngleich in manchen Fällen auch
I Bei Verwendung der im Patentanspruch 2 beschrie- unteratmosphärische Drücke zur Anwendung kommen
J benen anderen Ausführungsform der Erfindung ist es können. Beispielsweise kann der Druck im Bereich von
I möglich, eine derartige Parameteränderung dennoch etwa 0.82 bis etwa 11,2 ata liegen, mit einer maximalen
I durchzuführen und die Hammenfront an einem be- 25 Flammenfronttemperatur in der Gegend von 3'6 bis
1 Stimmten Ort festzuhalten, wenn dies sich als wün- 53« C. Zur Messung eines Zusammensetzungskenn-
I sehenswert erweisen sollte. Die Vorrichtung gemäß werts, beispielsweise tier Octanzahl, einer im Benzin-
I Patentanspruch 2 weist den Vorteil auf. daß nicht nur bereich siedenden Kohlenwasserstofffraktion wird
j gemessen werden kann, ob und in welche Richtung ·». B ein Druck im Bereich von I bis 4.4 ata, msbeson-
J sich die Lage der Flammenfront ändert, sondern daß 30 dcre im Bereich von 1,1 bis 3,4 ata, zusammen mit
I gleichzeitig auch gemessen werden kann, wie groß die einer Induktion-.zonentemperatur im Bereich von
j Lageänderung der Flammenfront isl. Hie Nachrege- 2Xrt bis 454 C angewendet (die Induktionszone ist der
j lung der Hammenfront über die Veränderung des Teil der Verbrennungszone, der sich stromaufwärts
1 Kammerparameters kann damit nicht nur qualitativ, der Flammenfroni befindet). Eine Steuerung der
jj sondern auch quantitativ erfolgen, und der Regelvor- 35 Induktionszonentemperatur kann durch die Tempera-
j gang ist daher schneller beendet tür des zufließenden Probestroms und des zufließenden
j Das mit den erfindungsgemälien Vorrichtungen Luftstroms und auch durch Zuführung von Wärme
j erzeugte Signal kann mit den verschiedensten Kenn- aus einer äußeren Quelle zu der Verbrennungskammer
j größen von Erdölprodukten korreliert werden wie selbst erfolgen. In jedem Falle können die zulässigen
j 1. B. dom Reid-Dampfdruck, der ASTM-Destillation. 40 Grenzen, innerhalb derer der Druck und die Tcmpe-
} der Research-Octanzahl, der Motor-Octanzahl, usw ratur ohne Verlassen eines stabilen Betriebs unab-
] Die spezifische Art der Korrelation hängt von der hängig variiert werden können, durch einen einfachen
j Zusammensetzung und der Kohlenstoffzahl ab und Vorvusuui für den im Einzelfall vorliegenden Probe-
j »-ird weiter beeinflußt durch die Anwesenheit oder typ bestimmt werden.
j Abwesenheit bestimmter Kohlenwasserstofftypen, ζ. B 45 Die Temperaturabfühlsonde, die bei einer bevor-
I Paraffinen, Isoparaffinen. Olefinen, Diolefinen und zugten Ausführungsform der Erfindung von einem
j Aromaten. Fs ist eine Eichung der Analysiervorrich- Paar axial im Abstand zueinander angeordneter
] tung auf Absolutwerte oder Differenzen gegenüber Thermoelemente gebildet wird, kann entweder in der
' Werten eines Vergleichsstoffes möglich, und die Vor- Verbrennungskammer oder außerhalb und in Nahe
\'. richtung kann im Dauerbetrieb für die Messung und 50 der Verbrennungskammer angeordnet sein. Die lem-
■i ©der Steuerung eines Verfahrensstromes beispielsweise peraturabfühlsonde muß in einer solchen Lage ange-
' in einer Erdölraffinerie verwendet werden bracht werden, daß sie im wesentlichen in Langsricn-
Zu Proben, die analysiert werden können, gehören tung einen Weg etwa parallel zu oder identisch mit
insbesondere Gemische von zwei oder mehreren ver- der Längsachse der Verbrennungskammer durchlauten
lchiedenen Kohlenwasserstoffen mit I bis 22 Kohlen- 55 kann, um die örtliche Lage der stabilisierten kalten
ttoffatomenje Molekül sowie kohlenwasserstoffhallige Flamme festzustellen. Wenn die Temperaturabiuni-
Gemische, die einen oder mehrere Kohlenwasserstoffe sonde außerhalb der Verbrennungskammer angeora-
! mit 1 bis etwa 22 Kohlenstoffatomen je Molekül im net isl, sollte zweckmäßig ein dünnwandiges Konr
Gemisch mit einem oder mehreren Nicht-Kohlen- o. dgl. zur Aufnahme der Sonde verwendet werden.
il Wasserstoffen, z. B. Wasserstoff, Stickstoff, Kohlen- 60 Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
; monoxyd, Kohlendioxyd, Wasser und Schwefelwasser- umgibt ein Wärmeaustauschbad sowohl die Tempe-
stoff, umfassen. Die obere Grenze der Kohlenstoffzahl raturabfühlsonde als auch die Verbrennungskammer.
I des Kohlenwasserstoffs oder der Kohlenwasserstoffe Dadurch werden örtliche Temperaturänderungen in
in der Probe ist durch die Forderung festgelegt, daß der Verbrennungskammer so gering wie möglich
!: die Probe in dem Luftstrom unter Verbrennungsbe- 65 gemacht und die bei der Reaktion freigesetzte Ver-
;; dingungen verdampfbar sein soll, ohne dabei irgend- brennungswärme so rasch wie möglich entfernt. Bei
E eine wesentliche thermische Zersetzung vor ihrer Anordnung des dünnwandigen Rohrs o. dgl. direkt
partiellen Oxydation zu erfahren. In den vorliegenden in Anlage an die Verbrennungskammer ist ein ge-
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ringstmöJicherWärmedurchgangswidcrstand zwischen träger in Einheiten der Verbrennungskammerabmcs-
dem Inneren der Verbrennungskammer und der sungcn abgelesen werden kann.
Temperalurabfühlcinrichtung gegeben. Thermoelc- Die Erfindung wird nachstehend durch Ausführungs-
niente von hinreichender Empfindlichkeit, um kleine beispiele in Verbindung mit der Zeichnung erläutert.
Temperaturänderungen durch die Wand einer Ver- 5 Fig. 1 zeigt in sehematischer Darstellung ein Aus-
breiinungskammer aufzunehmen, sind auf dem Fach- führungsbcispiel, bei dem die Temperaturabfühlsonde
gebiet bekannt. Das Rohr braucht nicht genau senk- außerhalb der Verbrennungskammer angeordnet ist.
recht angeordnet zu sein, es sollte jedoch eine belrächi- F i g. 2 zeigt in sehematischer Darstellung ein anderes
liehe Neigung gegenüber der Waagerechten aufweisen, Ausführungsbeispiel, bei dem die Temperaturabfühl-
so daß es sich im wesentlichen über die Gesamtlänge io sonde innerhalb der Verbrennungskammer angeord-
der Verbrennungskammer erstreckt, i.hnc übermäßig net ist.
viel Raum in der Wärmetauschzone einzunehmen. Gemäß Fig. 1 umfaßt die Analysiervorrichtung
und weiterhin eine freie Längsbewegung der Tempe- eine Verbrennungskammer 16, die sich in einem
raturabfühlsonde in dem Rohr gestattet: eine senk- büchsen- oder kanislerförmigen Wärmeaustauschrechte
Anordnung ist daher zu bevorzugen. Das Rohr 15 bad 13 mit einem geschlossenen unteren Ende und
kann aber im eingebauten Zustand z. B. 10 bis 15 einem offenen oberen Ende befindet. Das Wärmevon
der Senkrechten abweichen. Das senkrechte Rohr austauschbad 13 weist eine Heizmedieneinlaßleitung 14
erstreckt sich längs der Achse der Verbrennungskam- und eine Heizmedienauslaßleitung 15 auf. Das obere
mer und kann durch die obere Endwand und oder Ende des Wärmeaustauschbades 13 ist durch geeignete,
durch die untere Endwand des umschließenden Gc- 20 nicht dargestellte Flansch- und Dichtungsmittel umfaß».,·,
i-ichen, wobei es gleichzeitig durch eine derartige geben oder verschlossen. Gewünschlenfalls kann das
Endwand mechanisch gehalten ist, z. B. durch Schweiß- Äußere des Gehäuses 13 von einer oder mehreren
oder Flanschverbindung. Das Thermoelcmenlauf- nicht dargestellten Isoliermaterialschichten umgeben
nahmerohr ist zweckmäßig so angeordnet, daß seine sein.
Mittelachse parallel zu und radial versetzt von der 25 Im Wärmeaustauschbad 13 befindet sich die langge-MiUellängsachse
des Gefäßes verläuft, und kann so streckte dünnwandige Verbrennungskammer 16, an
ausgebildet sein, daß eine Wand der Vcrbrennungs- deren unterem Ende sich eine nicht dargestellte Brenkammer
selbst einen Teil der Wand des um- neidüsenanordnung befindet. Die Einführung der zu
schließenden Rohrs für die Thermoelementsondc dar- analysierenden Kohlenwasserstoffe und des sauerstoffstellt.
30 balligen Gases erfolgt durch Leitungen 10 bzw. 11,
Bei der bevorzugten Anordnung der Temperatur- das gebildete Brennstoff-Luft-Gemisch wird durch
abfühlsonde innerhalb dei Verbrennungskammer wird eine Finlaßleitung 12 in die Verbrennungskammer 16
eine noch größere Empfindlichkeit der Vorrichtung eingespeist.
hinsichtlich einer genauen Ermittlung der ortlichen Abgase mit den darin enthaltenen partiellen O\yda-
Lage der stabilisierten kalten Flamme in der Ver- 35 tionsprodukten werden aus der Verbrennungskammer
brennungskammer erreicht. 16 durch eine Leitung 17 abgezogen; in dieser befindet
Die Antriebs- und Bewegungseinrichtung für die sich ein Gcgcndruckreglcr 23. Line Druckanzcigecin-
innen oder außen angeordnete 1 hermoelementsonde richtung 27. ζ. B. ein Druckschreiber, ist durch eine
kann beispielsweise ein Drahtkabelpaar umfassen, das entsprechende I eitung 26 mit der Abgasauslaßlci-
mil der Temperaturabfühlsonde verbunden ist und 40 tung 17 verbunden.
von einem umsteuerbaren Elektro- oder Luftmotor Diel eslsiellung der örtlichen Lage der Flamme in der
angetrieben wird, etwa über Rollen, Trommeln, Verbrennungskammer erfolgt durch eine kontinuicr-Zahnräder,
durch Gewichts- und oder Fedcrlast, liehe oder periodische Bewegung einer Temperaturo.
dgl. Die Thermoelcmentabfühlsonde kann auf einem abfühisonde 18, die Thermoelemente 20 und 21 aufeinzigen
Kabel oder einer einzigen Kette laufen, etwa 45 weist, längs eines außerhalb der Verbrennungskamangeordnet
in einem Dreirollen-Doppelschleifensystem, mer 16 verlaufenden Weges. Die Tcmperaturabfühlwobei
eine Rolle durch einen umsteuerbaren Primär- sonde befindet sich in einem in Längsrichtung verlauantrieb
angelrieben wird und die beiden anderen RoI- fenden Kanal 19. die Betriebsweise ist bereits vorauslen
leer laufen. Ferner kann die Temperaturabfühl- gehend erläutert worden Line Winde 24 mit einem
sonde, wenn die geforderte senkrechte Verschiebung 50 K reislauf zeitgeber führt eine Auf- und Abwärtsbewcnicht
zu groß ist, durch hin- und hergehende Stäbe gung der Tempcralurabfühhonde 18 längs der Vcr-
oder Spindeln, die durch pneumatische oder hydrau- brennungskammer 16 herbei; die Windeneinrichtung
lische Systeme betätigt werden, in ihrer Lage verstellt ist durch geeignete Leiter mit einer auf Temperatur
werden. ansprechenden Anzcigcccinrichtung 22. 28, 29 verbun-
Die Anzeigeeinrichtung kann z. B. aus einem Meß- 55 den. So kann die Icmperaturthfühlsondc 18 beistreifen-
oder x-y·Aufzeichnungsgerät bestehen. Sie spielswcisc ein Paar axial im Abstand zueinander
kann örtlich in Nähe des Gefäßes oder entfernt davon angeordneter I isen-Konstantan-Thcrmoclcmentc 20
in einem Meßraum angeordnet sein. Während eines und 21 umfassen, die in ein geeignetes Gehäuse cingegegebenen
Durchlaufs der Temperaturmeßsonde durch setzt sind und Kontakt nut der Wand der Vcrbrendie
Verbrennungskammer wird die örtliche Lage der 60 nungskammer 16 haben. Die Anzeigeeinrichtung umstabilisierten
kalten Flamme durch eine verhältnis- faßt einen Tcmpcraturdiffcrcnzrcglcr 22, 7. B. «.in
mäßig sprunghafte Änderung des erzeugten Signals herkömmliches sclbstahgleichcndes Potentiometer in
angezeigt. Der Antrieb des Aufzeichnungsträgers des Kombination mit einer pneumatischen Rcgcleinrich-Registriergeräts
kann von Hand auf den Sonden- lung, und betätigt über eine Leitung 25 den Druckantrieb
abgestimmt oder er kann durch eine nuf die 65 rcglci 23.
l^age ansprechende Servoeinrichtung zwangsläufig Beim Betrieb der dargestellten Vorrichtung haben,
davon betätigt werden, so daß die örtliche I agc der wenn sich die Flammcnfronl genau zwischen den
Kallflammcnfront direkt von dem Aufzeichnung*- Thcnnoclcmcnicn 20 und 21 befindet, beide Thermo-
elemente etwa die gleiche Temperatur, die Temperaturdifferenz
ist also annähernd Null. Nach einer anderen, in gleicher Weise zufriedenstellenden Betriebsweise
kann die Vorrichtung jedoch auch mit einer kleinen Neltospannungsdifferenz, entweder positiv oder negativ,
entsprechend einer Tempcraturdiffereriz von etwa
6 bis 22 C betrieben werden. Dies bedeutet, daß die Flammenfront dann etwas asymmetrisch in Bezug auf
die Thermoelemente 20 und 21 liegt. Wenngleich diese Arbeitsweise eine größere Empfindlichkeit ergibt, liegt
liierin keine notwendige förderung und es werden
tuch gute Ergebnisse er/ielt, wenn die Vorrichtung bei
einer Temperaturdifferen/ von Null betrieben wird.
Wie vorstehend erwähnt, wird der Temperaturdifferenzregler 22 da/u benutzt, einen der Verbrennungsparamctei,
und zwar den Druck, nachzustellen, um hierdurch die Flammenfront in einer gleichbleibenden
örtlichen Lage zu halten Der hierfür erforderliche Druck kann mit der Octan/ahl der dem S\ stern zugetührten
Probe in Beziehung gesetzt werden Der Ausgang des Temperaturdifferenzreglers 22 ist durch eine
Leitung 28 mit einem Temperaturanzeigegerät 29 verbunden, in dem eine visuelle Anzeige der örtlichen
Lage der Flammenfront aufgezeichnet werden kann.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 umfaßt ein Wärmeaustauschbad 114 mit einem geschlossenen
unteren Ende und einem offenen oberen i'ndc, das mit nicht dargestellten Flansch- und Dichtungseinrichtungen
versehen sein kann. Das Wärmeaustauschbat! 114 weist eine Heizmedicneinlaßleitung 116 und eine
iHeizmedienauslaßlctlung 115 auf. Eine Verbrennungskammer
117 ist an geeiprete Finlaßleitungen 110 bzw.
111 für Kohlenwasserstoff und Luft angeschlossen, das Brennstoff-Luft-Gemisch wird durch eine Finlaßleitung
113 und eine nicht dargestellte Brenneranordnung in die Verbrennungskammer 117 eingespeist.
Die Austrittsgase werden aus der Verbrennungskammer 117 durch eine Leitung 121 abgezogen, in der sich
ein Gegendruckregler 124 befindet; weiterhin ist durch eine Leitung 122 Verbindung zu einem Druckanzeigegerät
123 hergestellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Thermoelemente 119 aufweisende Temperaturabfühlsonde 118
direkt in der Verbrennungskammer 117 angeordnet.
Die Sonde 118 ist über ein Kabel 125 an einer Winde 120 mit Kreislaufzeitgeber angebracht, weiterhin
besteht eine Verbindung über eine Leitung 126 zu einem Temperaiurdiffercnzregler 127. Auch bei diesem
Ausführungsbeispiel ist der Temperalurdifferenzrc-gler
127 durch eine Leitung 129 mit dem Druckregler 124 verbunden, so daß Änderungen der Temperaturdifferenz,
wiedergegeben von dem Regler 127, den Druckregler 124 betätigen und darauf ansprechen.
ίο Bei Verwendung der Vorrichtung gemäß Fig. 2
wird eine Benzinfraktion durch die Leitung 110 eingeführt und mit Luft aus der Leitung 111 vermischt. D.^
anfallende Gemisch wird durch die Leitung 113 der Verbrennungskammer 117 zugeführt. Die Verbrennungskammer
117 besteht im wesentlichen aus einem Rohr von etwa 2,5 cm Durchmesser, das unter einem
Druck von 1,1 bis 3,4 ata gehalten wird: hierzu dient der Druckregler 124. wie das nachstehend noch näher
erläutert wird. Die Temperatur der Induktionszone beträgt etwa 332 C. Im Gebiet der Flammenfront
steigt die Temperatur rasch an, auf eine Spitze von etwa 399 C. und fällt dann rasch auf etwa .<38 C ab.
Wenn die I lammenfront stabilisiert ist, durchläuft die Temperaturabfühlsonde 118 die Verbrennunpskammer
117. bis die Temperaturen beider Thermoelemente 119 etwa gleich sind. Der Temperaturdiffercnzregler
127 betätigt den Druckregler 124 jeweils im Sinne einer Bewegung der Flammenfront zu einer
vorbestimmten Stelle in der Verbrennungskammer 117.
Fine Steigerung des Drucks verursacht ein Zurückweichen der Flammenfront in Richtung auf das
Brenncrende der Verbrennungskammer. Wenn sich demgemäß die Kohlenwasserstoffzusammensetzuna
derart ändert, daß die KaUflammenfront in Richtung
auf den Brenner zurückweichen will, zeigen die Thermoelemente 119 eine Temperatursteigerung an und der
Temperaturdifferenzregler 127 bewirkt über den Firuckregler 124 eine Verringerung des Verbrennungsdrucks, bis die Flammenfront wieder in ihre Ursprung-
4c liehe Lage gebracht ist. Die Änderung des Verbrennungsdrucks,
die zur Aufrechterhaltung der Lage odei Unbeweglichmachung der Flammenfront erforderlicr
ist, stellt eine korrelierbare Funktion der Änderung der Zusammensetzung dar.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Vorrichtung zum Analysieren von Kohlenwasserstoffen und kohlenwasserstoffhaltigen Gemischen,
bestehend aus einer Verbrennungskammer mit Einlassen für Sauerstoff und Brennstoff
zur Erzeugung einer stabilisierten kalten Flamme in der Kammer, wobei der Brennstoffeinlaß an
eine Zuführung für das zu analysierende Material angeschlossen ist, und einer eine Temperaturabfühlsonde
aufweisenden Einrichtung zur Auswertung der örtlichen Lage der Flamme mittels eines mit der Brennstoffzusammenset/ung korrelierbaren
Signals, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturabfühlsonde (18, 118)
hin und her verschieblich und mit einer Anzeigeeinrichtung (z. B. 22, 29, 127, 130) verbunden ist,
die das Signal in Ansprechen auf die örtliche Lage der Flamme erzeugt.
2. Vorrichtung zum Analysieren von Kohlenwasserstoffen und kohlenwasserstoffhaltigen Gemischen,
bestehend aus einer Verbrennungskammer mit Einlassen für Sauerstoff und Brennstoff zur
Erzeugung einer stabilisierten kalten Ham me in
der Kammer, wobei der Brennstoffeinlaß an eine Zuführung für das /u analysierende Material angeschlossen
ist, und einer eine Temperaturabfuhlsonde aufweisenden Einrichtung /ur Auswertung
der örtlichen Lage der I lamme mittels eines mit der Brennsioff/usammcnset/ung korrclicrbaren
Signals, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturabfuhlsonde
(18. 118) hin und her verschieblich ist und in bekannter Weise mit einer Regeleinnchtung
!/. B. 22, 23. 127. 124) zur Verstellung eines Verbrennungsparameiers und damit /ur Einstellung
der I age der Flamme auf cmc- vorgezählte
Steile verbunden ist, und daß. ebenfalls in bekannter Weise, die Anzeigeeinrichtung (/ B. 27. 123)
daN Signal in Ansprechen auf den Verbrennungsparameter
erzeugt
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch
gekenn eiehnet. daß die Temperaturabfühlsonde
(18. 118) in der Verbrennungskammer (16. 117)
angeordnet ist
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturabfuhlsonde
(18. 118) außerhalb und in Nahe der Verbrennungskammer (16. 117) angeordnet ist.
5 Vorrichtung nach einein der Ansprüche I bis 4.
dadurch gekennzeichnet, daß ein VYärmcaustauschbad
(13, 114) sowohl die Temperaturabfuhlsonde
(18, 11K) als auch die Verbrennungskammer (Ü6S
117) umgibt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die hin und her
verschlebliche Tempvraturabfühlsonde (18, 118)
ein Paar axial im Abstand zueinander aiuvordncter Thermoelemente (20, 21. 119) umfaßt.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |