DE2116452A1

DE2116452A1 - Gasentnahmesonde mit Verdampfungskühlung

Info

Publication number: DE2116452A1
Application number: DE19712116452
Authority: DE
Inventors: Richard 7500 Karlsruhe. M Herzog
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-04-03
Filing date: 1971-04-03
Publication date: 1972-10-12
Also published as: JPS5110761Y2; JPS4727894U

Description

Gasentnahmesonde mit Verdampfungs1Kühlung Die Erfindung betrifft eine Gasentnahmesonde mit Verdampfungskühlung, die im wesentlichen aus detn schräg nach unten in den Entnahmeraum ragenden, von einem teilweise mit Wasser gefüllten Mantelrohr umgebenen Entnahmerohr und einer Kondensationseinrichtung besteht. Derartige gewühlt Entnahmesonden werden zur Entnahme von sehr heißen Gasen, beispielsweise aus dem Inneren von Industrieöfen zwecks Vornahme einer kontinuierlichen Gasanalyse, verwendet.
Die schräge Einbaurichtung der Gasentnahmesonde bewirkt, daß die Wasserfüllung des Mantelrohrs sich in dem Teil der Gasentnahmesonde befindet, der in den Entnahmeraum hineinragt. Bei Gastemperaturen, die zwischen 200 und 18000 C liegen können, wird dabei das Sonaenrohr auf der Temperatur des verdampfenden Wasser gehalten, also gekühlt.
Der entstehende Wasserdampf wird in einem geschlossenen Kreislauf durch eine Kondensationseinrichtung geführt, das kondensierte Wasser wird dem Wasservorrat im Mtantelrohr wieder zugeführt. Bei Undichtigkeiten, wie sie im Betrieb bei den erheblichen Temperaturschwankungen immer vorkommen können, tritt Wasserdampf aus dem Wasser-Dampfkreislauf aus und der Flüssigkeitsspiegel im Mantelrohr kann so weit sinken, daß eine Überhitzung und damit Zerstörung des in den Entnahmeraum ragenden Teils der Gasentnahmesonde auftritt.
Es besteht die Aufgabe, die Gasentnahmesonde der genannten Bauart so zu verbessern, daß ein Unterschreiten des Mindestwasserspiegels im Mantelrohr angezeigt wird.
Als Lösung der Aufgabe wird eine Gasentnahmesonde der eingangs genannten Art angesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß auf der Höhe des Mindestfüllstands ein temperaturempfindlicher Meßfühler am Mantelrohr angebracht ist, der eine auf einen oberen Grenzwert der Mantelrohrtemperatur ansprechende Alarmanlage steuert.
Als Fühler kann vorzugsweise ein Mantelthermoelement verwendet werden.
Die Erfindung wird anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden erläutert.
In der Wand 1 eines Industrieofens, dessen Ofenatmosphäre analytisch überwacht werden soll, ist eine Öffnung 2 angebracht, durch welche die Gasentnahmesonde 3 in einem kleinen Winkel schräg nach unten geneigt in den Ofenraum 4 eingeführt ist. Die Gasentnahmesonde 3 besteht im wesentlichen aus dem Entnahmerohr 5, einem dieses umgebenden und am vorderen Ende mit ihm verbundenen Mantelrohr 6, einer im Zwischenraum zwischen dem Entnahmerohr 5 und Mantelrohr 6 befindlichen Wasserfüllung 7, deren Spiegel sich etwa auf Höhe der Durchführung 2 befindet. Die unter dem Einfluß der hohen Gastemperatur im Innern des Ofens verdampfende Wasserfüllung 7 wird in dem außerhalb befindlichen Dampfsammelraum 8 der Gasentnahmesonde 3 mit Hilfe einer hier nicht gezeichneten Kondensationseinrichtung rückgekühlt. Damit bei evtl. auftretenden Undichtigkeiten der Spiegel der Wasserfüllung 7 nicht unter den Mindestfüllstand 9 absinkt, ist in dessen Höhe am Mantelrohr 6 als Meßfühler 10 ein Mantelthermoelement angebracht. Bei Absinken der Wasserfüllung 7 unter den Mindestfüllstand 9 tritt eine Erwärmung des Mantelrohres 6 an der Einbaustelle des Meßfühlers 10 auf. Das Ausgangssignal des Meßfühlers 10 steuert einen Grenzwertmelder 11, der beim Erreichen eines oberen Grenzwertes der Mantelrohrtemperatur eine akustische und/oder optische Warnanlage 12 in Betrieb setzt.
Die Verwendung eines Mantelthermoelements als Meßfühler -10 läßt eine Verschweißung des Mantels desselben mit dem Mantelrohr 6 und damit einen sehr guten Wärmeübergang zu.
Zum Schutz des Mantelrohrs 6 ist der in den Ofen ragende Teil der Gasentnahmesonde 3 mit hochtemperaturfestem Material, beispielsweise Keramik, umkleidet. Der Meßfühler 10 ist in diese Umkleidung 13 eingebettet. Es ist auch möglich, mit dem Ausgangssignal des Meßfühlers 10 eine Regeleinrichtung zu steuern, die den Wasserstand wieder auf die vorgeschriebene Höhe bringt.
3 Patentansprüche 1 Figur

Claims

i?a tentansprüche 1. Gasentnahmesonde mit Verdampfungakühlung, im wesentlichen bestehend aus dem schräg nach unten in den Entnahmeraum ragenden, von einem teilweise mit Wasser gefüllten Mantelrohr umgebenen Entnahmerohr und einer Eondensationseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Höhe des Mindestfüllstands (9) ein temperaturempfindlicher Meßfühler (10) am Mantelrohr (6) angebracht ist, der eine auf einen oberen Grenzwert der Mantelrohrtemperatur ansprechende Alarmanlage (11, 12) steuert.
2. Gasentnahmesonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daM der Meßfühler (10) ein Mantelthermoelement ist.
3. Gasentnahmesonde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (10) in eine aus hochtemperaturfestem Material bestehende Umkleidung (13) des Mantelrohrs (6) eingebettet ist.