DE2136912B2 - Einrichtung zur Untersuchung einer Gasprobe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Untersuchung einer Gasprobe, mit einer Gasentnahmesonde, die in einen zur Wärmebehandlung von Feststoffmaterialicn dienenden Drehrohrofen hineinragt, dem ein aus einer Anzahl von etagenweise übereinander angeordneten Zyklon-Wärmetauschern bestehender Schwebegasvorwärmer für das Bchandlungsmaterial vorgeschaltet ist. ferner mit einem Gerät zur Analysicrung der Gasprobe sowie mit einer die Gasprobe dem Analysiergerät zuführenden Pumpe.

Zur Entnahme und Untersuchung einer Gasprobe aus einem Rauchgasstrom ist bereits eine Einrichtung bekannt, dis insbesondere bei großen Feuerungsanlagen eingesetzt wird. Hierbei ist eine Anzahl von kleinen Meßröhrchen. die eine Art Sonde bilden, derart in einem Rauchgaskanal angeordnet, daß die Öffnungen dieser Meßröhrchen gegen die Strömungsrichtung des Rauchgases gerichtet sind. Die Meßröhrchen sind in einen außerhalb des Kanals befindlichen Mischbehälter geführt, in dem die einzelnen Gasproben miteinander vermischt und ein Anteil des milgel'ührten Staubes nach unten abgeschieden werden soll.

Da·-- untere Ende des Mischbenälters ist üb eine ! eiii.mg mit einem Bereich des Rauchgaskanal:* verbunden, der in Strömung>richtung hinter den Meßstellen liegt und in dem ein etwa-- höherer I nterdruek aN an den Meßstellen herrscht. >o daß auf diese Weise eine Nehenseüluß-Leitung gebildet ist. über die eine Gasprobe mit Hilfe de>- erwähnten l'nterdruekes in den Mischbehälter gefördert werden kann. Am oberen Teil des Mischbehälters schließt mc!i eine weitere

ίο Rohrleitung an. die gegenüber der erwähnten Nebenschlußleitung einen etwas kleineren Durchmesser aufweisen kann und de an einem Anaiv ^ergerat o\ dgl. vorbeigeführt Ut. Die entnommenen Teilgasproben werden im Mischbehälter ziisanimengemischt. Hiervon kann dann ein von S:aub'.ciie:i befreiter kleinerer Teilstrom zum Anaivsien'eräi eeiührt werden, während der andere, in der Regel größere Teilstrom mit dem abgeschiedenen Staub in den Rauchgaskanal zurückgeleitet wird.

NVürde man eine derartige Einrichtung bei einem Drehrohrofen einsetzen, in dem beispielsweise Zementrohmehl behandelt werden soll, so müßte man - - abgesehen von der hohen Temperaturbeanspruchung — mit einer ständigen Yerstopfune zumindest eines Teiles der Meßröhrchenöffnungen rechnen. Dies bedeutet, daß die Röhrchen sehr oft freigeblasen werden müssen, was zum Teil sehr umständlich und aufwendig ist und wodurch diese Einrichtung für eine kontinuierliche Probeentnahme völlig ungeeignet ist.

Es ist weiterhin eine Probeentnahmesonde bekannt, die in einen Gaskanal hineinragt und über eine nebenschlußartige Rückführleitung mit einer anderen Stelle des Gaskanals derart verbunden ist. daß auf Grund der herrschenden Druckdifferenz eine Gasprobe aus dem Gaskanai entnommen werden kann. Koaxial in dieser Sonde ist ein weiteres Probeentnahmerohr angeordnet. An dem Gasaustrittsende ist die Gasentnahmesonde ferner so ausgebildet. daß das eintretende Gas einen Drall erhält, wodurch z. B. Staubteilchen an den Innenumfang der Sonde geführt werden, damit durch das kleinere Probeentnahmerohr nur relativ reines Gas abgezogen werden kann, während der andere Teil der Gasprobe mit den Staubteilchen in den Gaskanal zurückgeführt wird. Da der über die Nebenschluß-Leitung wieder in den Gaskanal zurückgeführte .Anteil der Gasprobe auch sämtliche abgeschiedenen Staubteilchen in den C'iE.skanal zurückfördern muß. so wird die Ne¹'. n-

5u schluß-Leitung dieser Einrichtung zweckmäßig relativ kurz gehalten werden. Der Einsatz einer solchen Gasentnahmesonde bei einem Drehrohrofen würde sich vor allem dann nachteilig bemerkbar machen, wenn die von der Gasentnahmesonde wegführende Rcingasleitung zu einem weiter entfernten Analysiergerät geführt werden müßte, da vor jeder Probeentnahme eine unerwünscht lange Totzeit zum Leerpumpen der Leitung erforderlich wäre.

Für die Überwachung der inneren Zustände eines Drehrohrofens der eingangs genannten Art ist es vielfach erforderlich, ständig oder von Zeit zu Zeit Gasproben zu entnehmen und diese zu untersuchen. Wie sich aus dem zuvor Gesagten entnehmen läßt, sind die allgemein zur Entnahme und Untersuchung einer Gasprobe bekannten Einrichtungen aus verschiedenen Gründen für einen Einsatz bei einem Drehrohrofen ungeeignet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,

eine Einrichtung der eingangs yuiianiitcn \rt zu schaiien. durch die jederzeit rasch cine Probe, die die gleiche Zusammensetzung wie die Olenga-e aufweist, aus einem Drehrohrofen entnommen werden kann. in-be>oiiüere auch dann, wenn der Ofen und das Gasanah Merger::! verhältnismäßig weit voneinander entlern: hegen.

Dies \\ ;,·(.! erfindungsgcmäl.i dadurch erreicht, daLl die C1asentnai1mesor.de 1:1 an sich bekannter Weise an e:ne Nebensciilul.'.-Leitung angeschlossen ist. die über eine \ erbnuiuni'sleitiiiiu mit dem Analvsjergeräi verbunden is; und in das rauchrohr eines oberen Zyklons des Schwebegasvorw nners ausmündet, und dal.'» der Querschnitt tier N'e'r. .ischkiC-Leitung wenigstens dreiCi ¹J11-.al so uroß wie der Ouerschnitt der \'et ',Tiduniiv. iumü ist.

Da bei der criindunü>ücnvdijen Einncluiini die Nebenschluß-Leitung in dem Tauchrohr eines oberen Zvklons des Sehwebegasvorwärmcrs ausmündet. kann in der Nebenschluß-Leitum: st.'s ein sehr hoher Unterdrück aufrechterhalten werden, was wiederum eine große GasförderleisUing gewährleistet. Auf diese Weise ist es möglich, die Nebenschluß-Leitung so zu verlegen, daß sie ganz dicht am Analysiergerät vorbeigeführt werden kann, wobei die Entfernung des Analysiergerätes keine Rolle spielt. Die gegenüber Staub- und Wärmeeinwirkung sehr empfindliehen Anaivsiergeräte lassen sich somit in sicherer Entfcrnung vom Drehrohrofen anordnen: außerdem können sie auch im Bereich eines weiter entfernt vom Drehrohrofen liegenden Leitstandes untergebracht werden. Auf Grund des hohen Unterdruckes bzw, der großen Förderleistung wird dann ganz in der Nähe des Analysiergerätes ständig eine verhältnismäßig große Gasprobe vorbeigeführt. die sehr schnell vom Drehrohrofen zum Gasanalysiergerät gelangt, "as stets eine repräsentative Gasprobe der im Drchrohrofen jeweils herrschenden Verhältnisse gewährleistet. Aus dieser Nebenschluß-Leitung kann dann mit einer sehr kurzen Verbiudungsleitung eine Teilgasprobe — kontinuierlich oder intermittierend — sehr rasch dem Analysiergerät zugeführt werden.

Da bei der erfindungsgeniäßen Einrichtung die Nebenschluß-Leitung im Ouerschnitt wenigstens dreißigmal so groß ist wie die Yerbindungsleitung. kann die Gasförderung in der Nebenschluß-Leitung durch das Anzapfen mittels der Verbindungslcitung in keiner Weise beeinträchtigt werden. Die kurze Verbindiingsleiiung zwischen Nebenschluß-Leitung und Analysiergerät kann außerdem — bei intermit- 5' tierendem Betrieb — praktisch ohne Totzeit leergepumpt werden, was ebenfalls zur raschen Analysielung von Gasproben aus dem Drehrohrofen beiträgt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung dcr Erfindung ist die Pumpe in Förderrichtung der Gasprobe hinter dem Gasanalysiergerät angeordnet und die Abströmseitc der Pumpe mit einer Slelie der Nebenschluß-Leitung verbunden, die in Nebenschluß-Förderrichtung hinter der Probeentnahmestcllc liegt. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß der Unterdruck der Nebenschluß-Leitung auch auf die Gaspumpe wirkt, wodurch diese kleiner ausgelegt werden kann, da sie nur eine relativ geringe Druckerhöhung zu überwinden hat.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Fland der Zeichnung näher erläutert.

In der nur rein schematisch gehaltenen Zeichnung ist die Einrichtung zur Untersuchung einer Gasprobe an einem Drehrohrofen 1 angeschlossen, dessen Schwebe'-ias-Yorw ärmer 2 eine Anzahl von eiageiiweise übereinander angeordneten Zv klor.v.ärmetau- -ehern enthält, in das Gmeinlaufende des Drehrohrofens 1 raut eine Ciasentnahmesonde 3 hinei::. an die eine Ncbeiisciiluß-Lciiuni: 4 angeschlossen ist die zur Erreichung eines hohen rmerdrueks utul somit einer iiroßen Gasförderleisumg in der Nebenschiuß-L^;tu;ii:4 zweckmäHie an ein Tauchrohr 2 n des obersten, zentrale.. Zv klonwärmeiauschers angeschlossen ist. Bei günstiger Führung der Nehenschluß-Leiiung 4 kann es jedoch vielfach genügen. wenn die Nebenschluß-Leitung mit einem Tauchrohr lh eines darunterliegenden Zv klonwärmetauschers ν erblinden ist (v ül. gestrichelte Linientüimmgl.

Der Anfangsteil der Nebenschluß-Leitung 4 ist dicht au einer Gasumersuchungsslelle 5 vorbeigelühru In der Gasuntersuchungsstelle 5 i*' ein Gerät 6 zur Analysierung der Gasprobe sowie eine die Gasprobe dem Anaiv siergerät zufördernde Pumpe 7 angeordnet. Das Gasanalysiergerät 6 ist über eine kurze Yerbindungsleitung 8 an die Nebenschluß-Leitung 4 ange^cchlossen. die einen wesentlich größeren Ouerschnitt als die Ycrbindungsleitung 8 aufweist. Die Pumpe 7 ist in Förderriclitung der Gasprobe hinter dem Analvsiergeräto angeordnet und die Abströmseite der Pumpe ist durch eine Leitung 9 mit einer Stelle 4« der Nebenschluß-Leitung 4 verbunden, die in Nebenschluß-Förderrichtung hinter der Probeentnahmestelle 4 b der Nebenschluß-Leiiuns: liegt. Hierdurch :,etzt sich der Unterdruck aus der Nebeiischluß-Lei-Hing 4 auch in die Leitung 9 fort, so daß die Gaspumpe 7 nur relativ klein ausgelegt zu werden braucht.

Wie leicht verständlich sein dürfte, ist die Funktion der 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 auf Grund des im Gasrohr 2« herrschenden hohen Unterdrukkes rasch durch die Nebensehluß-Leitung 4 in das Tauchrohr 2 α gefördert wird. Mit Hilfe der Pumpe 7 wird an der Stelle 4/). die dicht am Gasanalysiergerät 6 liegt, eine Gasprobe (Pfeil 11) entnommen. Diese Gasprobe gelangt über die kurze Verbinüungsleitung 8 in das Gasanalysiergerät 6. wo sie untersucht wird.

Die untersuchte Gasprobe wird über die Leitung9 wieder in die Nebenschluß-Leitung 4 (an der Stelle 4 ei) zurückgeführt. Auf Grund der sehr kurzen Verbnidungslciiung 8 kann — je nach Bedarf kontinuicrlieh oder intermittierend — sehr rasch eine Gasprobe aus dem Drehrohrofen 1 an das Analysiergerät 6 herangefühlt und untersucht werden. Bei intermittierender Gasprobeimtersuchung ist jeweils lediglich die kurze Verbindungslcitung 8 leerziipumpcn. wodurch sich gegenüber den bekannten Einrichtungen praktisch kaum eine Totzeit zum Leerpumpen dieser Lcitung ergibt.

Die Nebenschluß-Leitung 4 kann entsprechend den jeweiligen Erfordernissen — im Verhältnis zur Verbindungsleitung 8 — verschieden groß ausgelegt werden. Der Querschnitt der Nebenschluß-Leitung kann etwa 30 mal so groß wie der Querschnitt der Verbindungsleitung sein.

Wenn die Gaspumpe und die Vcrbindungsleitung für eine Gasförderleistung von etwa 60 l/h ausgelegt

sind, so könnte beispielsweise die Nebenschluß-Leitung für eine Gasförderleistung von 3000 l/h ausgelegt sein. Die Nebenschluß-Leitung würde in diesem Falle also 50 mal so viel Gas fördern wie zu einer

Gasprobe im Gasanalysiergerät benötigt wird. Für 5 ten Weise verlegen.

eine derartige Förderleistung müßte di schluß-Lcitung mit einem lichten Durchrr etwa 15 mm ausgelegt werden. Eine der; tung läßt sich ohne Schwierigkeiten in der

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. P a t c η t a η > ρ r Li c ii e:

   !. Eiinrieliuinn zur L'niersuchimg einer Garprobe, mit einer Gaseninahmesonde. die in einen zur Wärmebehandlung ^on Fest>toffma:erialien dienenden Drehrohrofen hineinragt, dem ein aus einer Anzaiil von etanenweise übereinander angeordneten Zv klon-NVärmeiausehern bestellender Schwebeüasvorvvarmer für das Behandlungsmaterial vorgeschaltet ist. ferner mit einem Gerat zur Anaiv-ierung dei Garprobe sowie mit einer die Ga-probe dem Anal;, sierger.it .'uführenden Pumpe, d a d u rch g e k e η η ζ e i c h net. daß die (lasentnahmesonde (3) in an sich bekannter NN eise an eine Nebenschiuß-Leuung. (4) angeschlossen ist. J'e über eine Yerbindungsleitung (8) mit dem Analysiergerät (6) verbunden ist und in das Tauchrohr (z.B. la) eines oberen Zyklons des Schwebegasvorwärmers (2) ausmündet, und daß der Querschnitt der Nebenschluß-Leitung wenigstens dreißigmal so groß wie der Querschnitt der Yerbindungsleitung '¹U.
2. 2. Hinrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschluß-Leitung (4) an ein Gasrohr (2 α bzw. 2 b) der oberen Zyklonstufen angeschlossen ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe '7) in Förderrichtung der Gasprobe (Pfeil 11) hinter dem Analysiergerät (6) angeordnet und ι' e Abströmseite der Pumpe mit einer Stelle (4«) der Nebenschiuß-Leitung (4) verbunden ist. die in Nebenschluß-Förderrichtung hinter der Probeentnahmestelle (4 /)) liegt.