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Einrichtung zur Untersuchung einer Gasprobe Die Erfindung bezieht
sich auf eine Einrichtung zur Untersuchung einer Gasprobe, mit einer Gasentnahmesonde,
die in einem Ofen angeordnet ist, dem ein Vorwärmer vorgeschaltet ist, ferner mit
einem Gerät zur Analysierung der Gasprobe sowie mit einer die Gasprobe dem Analysiergerät
zuführenden Pumpe.
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Für die Überwachung der inneren Zustände eines Ofens der oben genannten
Art ist es vielfach erforderlich ständig oder von Zeit zu Zeit Gasproben zu entnehmen
und diese zu untersuchen. Geräte zur Analysierung einer Gasprobe sind im allgemeinen
sehr empfindlich gegenüber Staub- und Wärme ein wirkung, weshalb man sie meist in
sicherer Entfernung von den Ofen anordnet; außerdem ist es häufig erwünscht, ein
derartiges Analysiergerät im Bereich eines weiter entfernt vom Ofen liegenden Leitstandes
anzuordnen. Ein großer Abstand des Analysiergerätes vom Ofen bringt Jedoch einen
beträchtlichen Nachteil mit sich. Infolge der langen Transportzeit des Gases zwischen
Entnahmevorrichtung und Analysiergerät, bedingt durch lange dünne Förderleitungen
und Pumpen mit relativ kleiner Förderleistung, ergibt sich eine unerwünscht lange
Totzeit.
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Wegen der üblichen kleinen Gasmengen für die Analyse ist deren Zusammensetzung
häufig nicht repräsentativ für die Gaszusammensetzung im Ofen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die zu Jeder Zeit rasch eine Gasprobe,
die die gleiche Zusammensetzung wie die Ofengase aufweist, aus einem Ofen entnommen
werden kann, insbesondere auch dann, wenn der Ofen und das Gasanalysiergerät verhältnismäßig
weit voneinander entfernt liegen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gasentnahmesonde
über eine by-pass-Leitung At einem Unterdruckbereich des Schwebegas-Vorwärmers verbunden
ist, an die das Analysiergerät über eine kurze Verbindungsleitung angeschlossen
ist, und daR der Querschnitt der by-pass-Leitung wesentlich größer als der Querschnitt
der Verbindungsleitung ist.
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Durch die by-pass-Leitung der erfindungsgemäßen Einrichtung strömt
ständig eine Gasmenge, die durch die Gasentnahmesonde an einer geeigneten Stelle
im Ofen entnommen worden ist und die aufgrund des Quer schnittes der by-pass-Leitung
wesentlich größer ist als die Menge, dic vom Gasanalysiergerät benötigt wird. Durch
den Anschluß dieser by-pass-Leitung an einen günstigen Unterdruckbereich des Schwebegas-Vorwärmers
ist für diese Leitung keine extra Pumpe oder dergleichen erforderlich. Ein wesentlicher
Vorteil dieser by-pass-Leitung besteht darin, daß diese Leitung ganz dicht am Analysiergerät
vorbeigeführt werden kann. Aufgrund der Auslegung der by-pass-Leitung sowie ihres
Anschlusses an einen günstigen Unterdruckbereich des Schwebegas-Vorwärmers strömt
die durch die Gasentnahmesonde entnommene Gasmenge stets relativ rasch durch die
Leitung, wodurch sie auch relativ rasch in die únmittelbare Nähe des Gasanalysiergerätes
gelangt. Es ist somit nur eine kurze Verbindungsleitung von der by-pass-Leitung
zum Analysiergerät erforderlich2 so daß praktisch keine oder eine zu vernachlässigende
kleine Totzeit für den Transport durch die Verbindungsleitung erforderlich ist Auf
diese Weise kann durch die
erfindungsgemäße Einrichtung zu jeder
Zeit (kontinuierlich oder intermittierend) rasch eine repräsentative Gasprobe aus
dem Ofen in das Gasanalysiergerät gelangen und dort untersucht werden. Außerdem
wird durch dieses Verfahren die bei der Probenahme von festen Materialien übliche
Methode von einer großen Probe eine kleine zu entnehmen, auch für den genannten
Anwendungsfall ermöglicht.
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Damit stets eine schnelle Gasförderung in der by-pass-Leitung gewährleistet
ist, wird letztere bei einem Ofen, dessen Schwebegas-Vorwärmer eine Anzahl von etagenweise
übereinander angeordneten Zyklonwäremtauschern enthält, vorteilhaft an ein Gasrohr
der oberen Zyklonstufen angeschlossen. Hier herrscht ein besonders hoher Unterdruck,
der für die gewünschte Gasförderung sorgt.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Pumpe in
Förderrichtung der Gasprobe hinter dem Gasanalysiergerät angeordnet und die Abströmseite
der Pumpe mit einer Stelle der by-pass-Leitung verbunden, die in by-pass-Förderrichtung
hinter der Probeentnahmestelle liegt. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß der
Unterdruck der by-pass-Leitung auch auf die Gaspumpe wirkt, wodurch diese kleiner
ausgelegt werden kann, da sie nur eine relativ geringe Druekerhöhung zu überwinden
hat.
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Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
Zeichnung näher erläutert.
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In der nur rein schematisch gehaltenen Zeichnung ist die erfindungsgemäße
Einrichtung zur Untersuchung einer Gasprobe an einen Drehrohrofen 1 angeschlossen,
dessen Schwebegas-Vorwärmer 2 eine Anzahl von etagenweise übereinander angeord-
-neten Zyklonwärmetauschern enthält. In das Guteinlaufende des Drehrohrofens 1 ragt
eine Gasentnahmesonde 3 hinein, an die eine by-pass-Leitung 4 angeschlossen ist,
die zur Erreichung
eines hohen Unterdrucks und somit einer großen
Gasförderleistung in der by-pass-Leitung 4 zweckmäßig an das Tauchrohr 2a des obersten,
zentralen Zyklonwärmetauschersangeschlossen ist.
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Bei günstiger Führung der by-pass-Leitung 4 kann es Jedoch vielfach
genügen, wenn die by-pass-Leitung mit dem Tauchrohr 2b eines darunterliegenden Zyklonwärmetauschers
verbunden ist (vgl. gestrichelte Linienführung).
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Der Anfangsteil der by-pass-Leitung 4 ist dicht an der Gasuntersuchungsstelle
5 vorbeigeführt. In der Gasuntersuchungsstelle 5 ist ein Gerät 6 zur Analysierung
der Gasprobe sowie eine die Gasprobe dem Analysiergerät zufördernde Pumpe 7 angeordnet.
Das Gasanalysiergerät 6 ist über eine kurze Verbindungsleitung 8 an die by-pass-Leitung
4 angeschlossen, die einen wesentlich größeren Querschnitt als die Verbindungsleitung
8 aufweist. Die Pumpe 7'ist in Förderrichtung der Gasprobe hinter dem Analysiergerät
6 angeordnet und die Abströmseite der Pumpe ist durch eine Leitung 9 mit einer Stelle
4a der by-pass-Leitung 4 verbunden, die in by-pass-Förderrichtung hinter der Probeentnahmestelle
4b der by-pass-Leitung liegt.
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Hierdurch setzt sich der Unterdruck aus der by-pass-Leitung 4 auch
in die Leitung 9 ort, so daß die Gaspumpe 7 nur relativ klein ausgelegt zu werden
braucht.
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Wie leicht verständlich sein dürfte, ist die Funktion der erfindungsgemäßen
Einrichtung folgendermaßen: Durch die Gasentnahmesonde 3 wird aus dem Einlaufbereich
des Drehrohrofens 1 ständig eine (gegenüber der benötigten Gasprobe) relativ große
Gasmenge (Doppelpfeile 10) entnommen, die aufgrund des im Gasrohr 2a herrschenden
hohen Unterdrukkes rasch durch die by-pass-Leitung 4 in das Tauchrohr 2a gefördert
wird. Mit Hilfe der Pumpe 7 wird an der Stelle 4b, die dicht am Gasanalysiergerät
6 liegt, eine Gasprobe (Pfeil 11) entnommen. Diese Gasprobe gelangt über die kurze
Verbindungsleitung 8 in das Gasanalysiergerät 6, wo sie untersucht wird.
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Die untersuchte Gasprobe wird über die Leitung 9 wieder in die by-pass-Leitung
4 (an der Stelle 4a) zurückgeführt. Aufgrund der sehr kurzen Verbindungsleitung
8 kann - je nach Bedarf kontinuierlich oder intermittierend - sehr rasch eine Gasprobe
aus dem Drehrohrofen 1 an das Analysiergerät 6 herangeführt und untersucht werden.
Bei intermittierender Gasprobeuntersuchung ist jeweils lediglich die kurze Verbindungslei
tung 8 leerzupumpen, wodurch sich gegenüber den bekannten Einrichtungen praktisch
kaum eine Totzeit zum Leerpumpen dieser Leitung ergibt.
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Die by-pass-Leitung 4 kann entsprechend den Jeweiligen Er fordernissen
- im Verhältnis zur Verbindungsleitung 8 - verschieden groß ausgelegt werden Der
Querschnitt der by-pass-Leitung kann etwa 30 mal so groß wie der Querschnitt der
Verbindungsleitung sein.
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Wenn die Gaspumpe und die Verbindungsleitung für eine Gasförderleistung
von ca. 60 l/h ausgelegt sind, so könnte beispielsweise die by-pass-Leitung für
eine Gasförderleistung von 3000 l/h ausgelegt sein. Die by-pass-Leitung würde in
diesem Falle also 50 mal so viel Gas fördern wie zu einer Gasprobe im Gasanalysiergerät
benötigt wird. Für eine derartige Förderleistung müßte die by-pass-Leltung mit einem
lichten Durchmesser von ca. 15 mm ausgelegt werden. Eine derartige Leitung läßt
sich ohne Schwierigkeiten in der gewünschten Weise verlegen.
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Es versteht sich von selbst, daß die erfindungsgemäße Einrichtung
auch bei anderen Ofen mit Vorwärmern eingesetzt werden kann, als bei Drehrohröfen
mit Zyklonwärmetauschern