DE2508340A1

DE2508340A1 - Vorrichtung zum untersuchen eines abstromes

Info

Publication number: DE2508340A1
Application number: DE19752508340
Authority: DE
Inventors: Paul Erskine Reagan
Original assignee: US Atomic Energy Commission (AEC)
Current assignee: US Atomic Energy Commission (AEC)
Priority date: 1974-02-26
Filing date: 1975-02-26
Publication date: 1975-08-28
Also published as: GB1469354A; FR2262294A1; JPS519894A; FR2262294B3; US3885437A

Description

United States Atomic Energy Commission, Washington, D.C. 20545, U.S.A.

Vorrichtung zum Untersuchen eines Abstromes.

Die Erfindung bezieht sich auf die Untersuchung insbesondere eines Abgas-Kaminabstromes, und zwar insbesondere auf eine Vorrichtung zur Verschiebung einer den Abstrom untersuchenden Sonde zum Zwecke des Erhalts von homogenen Proben des Abstromes über den gesamten Querschnitt des Kamins oder der Abstromvorrichtung hinweg.

Die Regulierung der Menge und der Arten von an die Atmosphäre abgegebenen Abströmen ist ein Hauptproblem bei der Umweltverschmutzung. Ein beträchtlicher Prozentsatz der an die Luft abgegebenen Verunreinigungen wird durch Trockenkamine abgegeben. Der von derartigen Kaminen oder Abgabevorrichtungen austretende Abstrom wurde in beträchtlichem Ausmaß unter Kontrolle gebracht, und zwar durch die Verwendung verschiedener

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Ausfällvorrichtungen und Staubsammelsysteme. Es besteht jedoch noch immer die Notwendigkeit, die tatsächliche Abgabe von Material an die Atmosphäre zu überwachen, um sicherzustellen, daß die Abstromsammelsysteme sich in betriebsfähigem Zustand befinden. Die Genauigkeit beim Erhalt dieser Messungen ist im wesentlichen von der Ermittlung repräsentativer Proben des abgegebenen Abstromes abhängig. Wenn die Geschwindigkeit, die Teilchenkonzentration und die Bahnprofile der ausgestossenen Gase über den Abgaskamin hinweg homogen wären, so könnten solche repräsentativen Proben in einfacher Weise erhalten werden. Derartige ideale Bedingungen existieren jedoch selten, da die normalen Bedingungen innerhalb des Abgaskamins zeigen, daß die Geschwindigkeit und die Konzentration der Staubteilchen sich signifikant von Punkt zu Punkt über irgendeinen gegebenen Querschnitt des Kamins hinweg ändern.

Demgemäß ist es in erster Linie das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung vorzusehen, die repräsentative Proben des austretenden Abstromes ermittelt, und zwar über den gesamten Querschnitt eines Trockenabgaskamins hinweg. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen innerhalb des Kamins angeordneten Rahmen auf, der ein Rohr haltert, welches sich entlang der Längsachse des Kamins erstreckt, wobei innerhalb des Rohrs eine drehbare Welle angeordnet ist, an der ein Arm befestigt ist, der sich in einer Richtung senkrecht zur Welle erstreckt, wobei der Arm eine Länge im wesentlichen entsprechend dem Radius des Kamins besitzt und in einer Querschnittsebene des Kamins infolge der Wellendrehung versetzbar ist, und wobei der Arm Gleitmittel trägt, an denen Abstrom sammelnde Mittel befestigt sind, und wobei die Gleitmittel mit dem Rohr durch Getriebevorrichtungen gekuppelt sind, um eine Versetzung der den Abstrom sammelnden oder untersuchenden Mittel längs des Armes infolge der Drehung der Welle zu bewirken.

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Weitere Vorteile/ Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Äusführungsbeispiels, den Ansprüchen sowie der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt eines Abgaskamins mit einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Abstromsammelsonde;

Fig. 2 eine Teilansicht von den Linien 2-2 der Fig. 1 aus, wobei die Bahnen der Sonde innerhalb des Abgaskamins dargestellt sind.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, das jedoch nicht im einschränkenden Sinn verstanden werden soll. Die erfindungsgemäße Abstrom-Proben- oder Sondenvorrichtung gehört zur derjenigen Bauart, bei welcher eine vakuumbetätigte Sonde innerhalb eines Trockenabgaskamins oder einer Leitung angeordnet ist, um einen Teil des durch die Leitung laufenden Abstroms zu unterbrechen und einzufangen, um den eingefangenen Abstrom an einen geeigneten Behälter für darauffolgende Analysen weiterzuleiten. Derartige Behälter umfassen Filter zur Entfernung von teilchenförmigem Material aus dem eingefangenen Abstrom, wie dies in der Technik bekannt ist. Die erfindungsgemäße Probennahmevorrichtung unterscheidet sich von den bekannten Sondenanordnungen dadurch, daß die Sonde über den Radius der Leitung hinwegbewegt wird, während eine Drehung um die Längsachse der Leitung erfolgt, um so eine ProbensammeIbahn zu erzeugen, die durch eine archimedische Spirale definiert ist.

Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist - wie in der Zeichnung gezeigt - in einem Trockenabgaskamin 10 angeordnet, in welchem der Abstrom in der Richtung des Pfeiles 11 läuft. Ein Rahmen oder eine Befestigung 12 ist innerhalb des Abgaskamins 10 angeordnet, um die Sonden-Bewegungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zu haltern.

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Dieser Rahmen 12 ist derart konstruiert, daß er bezüglich der Strömung der Abgase einen minimalen Widerstand besitzt. Am Rahmen ist eine Hülse oder ein Rohr 14 befestigt und ragt von diesem aus längs einer Bahn entsprechend der Längsachse des Abgaskamins 10. Dieses Rohr 14 nimmt seinerseits eine Welle 16 auf, die durch einen geeigneten Antriebsmotor angetrieben ist, und zwar beispielsweise durch einen hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Motor, der - wie bei 18 gezeigt - am Rahmen gehaltert ist. Die Welle 16 ragt über das unterste Ende des Rohres 14 hinaus und ist mit einem flanschartigen Gebilde 20 gekuppelt, von welchem ein Teil in einer Vertikalrichtung herausragt, und zwar parallel zur Welle, jedoch radial versetzt gegenüber dieser, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Am versetzten Teil des Flansches ist ein Arm 22 befestigt und ragt in einer Richtung senkrecht zur Achse der Welle 16 zu einer Stelle benachbart zur Innenwand des Kamins, um so im wesentlichen den gesamten Radius des Kamins zu überspannen. Der Arm 22 ist an dem entfernt gegenüber dem Flansch 20 liegenden Ende mit einem kastenartigen Gebilde 23 versehen, welches zusammen mit dem Flansch eine Halterung für eine Schnecke 24 bildet. Die Schnecke ist drehbar am einen Ende im Block oder Kasten 23 gelagert, während sich das andere Ende der Schnecke durch den versetzten Teil des Flansches 20 hindurch erstreckt und von diesem drehbar gelagert ist. Die Schnecke haltert ihrerseits eine konusförmige Sonde 26, die eine geeignete öffnung an einem Ende stromaufwärts weisend besitzt, und zwar bezüglich der Richtung der Abstromabgabe. Die Sonde 26 steht mit der Schnecke 2 2 in Gewindeeingriff, so daß die Drehung der Schnecke eine Bewegung der Sonde längs der Schnecke in der einen oder anderen Richtung bewirkt, so daß der Radius des Abgaskamins traversiert wird. Die Schnecke 24 ist mit geeigneten bekannten Richtungsänderungsvorrichtungen im Block 2 3 oder im Flansch 20 ver-

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sehen, um die Laufrichtung der Sonde umzukehren.

Um die Schnecke zum Zwecke der Verschiebung der Sonde 26 in Drehung zu versetzen, ist ein Kegelzahnrad 28 am Ende der durch den Flansch 20 ragenden Schnecke befestigt. Dieses Kegelrad 2 8 steht mit einem stationären Kegelzahnrad 30 in Eingriff, welches am Rohr 14 befestigt ist, so daß bei Drehung der Welle 16 der Flansch 20 sich um die Achse des Kamins dreht, wobei diese letztgenannte Drehung das Kegelzahnrad veranlaßt, die Schnecke 24 zu drehen. Wenn sich somit die Welle 16 zur Bewegung der Sonde in Radialrichtung dreht, so wird durch die Drehung der Schnecke 24 die Sonde auch um die Längsachse des Abgaskamins herum angetrieben, um so eine Spiralbahn über den Querschnitt des Abgaskamins hinweg zu beschreiben, wie dies allgemein durch die Pfeile in Fig.2 dargestellt ist. Um sicherzustellen, daß die Sonde in gewünschter Weise dem Abstrom ausgesetzt ist, kann der Abstand zwischen benachbarten Zähnen an der Schnecke oder die Drehgeschwindigkeit der Sonde wahlweise geändert werden. Der durch die Sonde gesammelte Abstrom wird an einen geeigneten, nicht dargestellten Behälter weitergeliefert, und zwar dadurch, daß man die Sonde mit einer geeigneten, nicht gezeigten Vakuumquelle kuppelt, wie dies in der Technik bekannt ist. Die die Sonde mit der Vakuumquelle kuppelnde Vakuumleitung 32 verläuft vorzugsweise durch die Welle 16, um sicherzustellen, daß die Leitung die Bewegung der Sonde nicht stört.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Erhalt von im wesentlichen homogenen Proben eines Abstroms, der durch einen sich in Längsrichtung erstreckenden Trockenkamin läuft, wobei eine Abstromentnahmesonde vorgesehen ist, deren eines Ende zur Aufnahme von Abstrom dient, und wobei die Sonde im Kamin durch einen Rahmen gehaltert ist und mit einer Vakuumquelle verbunden ist, um den gesammelten Abstrom von der Sonde aus weiterzuleiten, gekennzeichnet durch ein vom Rahmen (12) getragenes Rohr (14), welches entlang der Längsachse des Kamins sich erstreckt und in welchem eine drehbare Welle (16) sich hindurcherstreckend angeordnet ist, an welcher ein Arm (22) befestigt ist, der sich in einer Richtung senkrecht zur Welle erstreckt, wobei der Arm eine Länge im wesentlichen entsprechend dem Innenradius des Kamins besitzt und in einer Querschnittsebene des Kamins infolge der Wellendrehung versetzbar ist, und wobei ferner der Arm eine Schnecke (2 4) drehbar haltert und die Sonde an der Schnecke befestigt ist, welche über Getriebemittel mit dem Rohr gekuppelt ist, um die Sonde längs des Armes infolge der Drehung der Welle zu verschieben, und wobei der Arm in der erwähnten Ebene verdreht wird und die Sonde gleichzeitig längs des Arms verschoben wird, um die Sonde längs einer durch eine archimedische Spirale gebildeten Bahn zu bewegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebemittel ein stationäres am Rohr befestigtes Kegelrad und ein drehbares Kegelzahnrad (2 8) aufweisen, welches an der Schnecke befestigt ist und mit dem stationären Kegelrad (30) in Eingriff steht.

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