DE2522257C3 - Vorrichtung zum Bestimmen der Rauchdichte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten gattungsgemäßen Vorrichtung (CH-PS 4 37 861) ist an eine Membranpumpe ein flexibles Rauchgasansaugrolir angeschlossen, das unmittelbar vor der Membranpumpe ein ausbaubares Filter enthält. Dem Filter vorgeschaltet ist e..i feuchtigkeitsabsorbierender Kunststoff.

In der Praxis hat sich herausgestellt, daß mit bekannten Rauchgasprüfgeräten auf dem Filter Rußbilder erzielt werden, die keine homogene Rußverteilung über die berußte Fläche aufweisen. Da der tatsächliche Rußgehalt aus solchen Rußbildern nur durch einen Vergleich mit geeichten Rußbildern gewonnen werden kann, die eine homogene Schwärzung aufweisen, ist mit den bekannten Rauchgasprüfgeräten keine genaue Bestimmung des Rußgehaltes bzw. der Rauchdichte von Rauchgasen möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzubilden, daß eine genaue Rauchdichtebestimmung möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst

Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung homogen geschwärzte Rußbilder erhalten werden, die einen genauen Vergleich mit genormten Rußbildern und entsprechend eine genaue Bestimmung der Rauchdichte ermöglichen. Dieses Ergebnis wird möglicherweise dadurch erzielt, daß mit Hilfe der thermostatisierten Probenahmesonde eine Abkühlung der Rauchgase, bevor diese durch das Filter strömen, derart möglich ist, daß in den Rauchgasen eine relative Feuchtigkeit herrscht, die nicht zu einer wesentlichen Kondensation innerhalb der Rauchgase führt und deren Strömung nicht ungünstig beeinflußt. Durch geeignete Wahl des Durchmessers der Probenahmesonde und des. Unterdrucks während der Saugphase wird erreicht, daß sich die festen, in der entnommenen Rauchgasprobe enthaltenen Partikel homogen auf das Filter absetzen.

Aus der US-PS 36 80 388 ist eine Vorrichtung bekannt, mittels der eine Atmosphäre mit Hilfe einer Dampfstrahlpumpe eine Gasprobe entnommen und einem Analysator zugeführt werden kann, in welchem der Gehalt wasserunlöslicher Gase der Gasprobe bestimmt wird. Die dabei verwendete Probenahmeröhre muß zwingend gekühlt sein, da sie in einen Ofen'

ίο eingesetzt wird. Die Kühlung der Probenahmerötire bei der Vorrichtung gemäß der US-PS 36 80 388 kann somit die Thermostatisierung der Probenahmesonde des Erfindungsgegenstandes nicht nahelegen.

Der Anspruch 2 kennzeichnet eine Ausführungsform der Probenahmesonde, mit der die Temperatur der entnommenen Gasprobe sicher auf den erwünschten Wert unterhalb der Rauchgastemperatur eingestellt werden kann.

Die Merkmale des Anspruchs 3 ermöglichen, Jaß die Säugpumpe völlig frei von korrodierenden, in den Rauchgasen enthaltenen Schadstoffen bleibt, was sich auf die Lebensdauer der Saugpumpe günstig auswirkt und für gleichbleibende Bedingungen, d. h. gute Reproduzierbarkeit der Meßergebnisse sorgt

Mit den Merkmalen des Anspruchs 4 läßt sich der Unterdruck in der Saugphase durch entsprechende Einstellung des Hubs und der Arbeitsgeschwindigkeit der Kolbenstange besonders gut einstellen. Die beiden am Kolben vorgesehenen Dichtungen bewirken eine zuverlässige Abdichtung, die für die Konstantheit der Druckbedingungen während jedes Hubs sorgt Der gegenüber einer Membranpumpe im allgemeinen größere Hub der Kolbenpumpe wirkt sich auf die Strömung der Rauchgase und damit letztlich das Absetzen der in ihnen enthaltenen Partikel am Filter vorteilhaft aus. Die Verwendung einer Kolbenpumpe ist zwar aus der eingangs gewürdigten CH-PS 4 37 861 möglicherweise bekannt. Bei der gattungsbildenden Vorrichtung ist jedoch eine Membranpumpe vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Bestimmung von Destillaten aus Heizöl mit ViskositMswerten bis zu etwa 18° E/50°C.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es stellen dar

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht der Vorrichtung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Teil der zur Vorrichtung gehörenden Saugpumpe;

F i g. 3 einen Längsschnitt durch eines von zwei Dichtgliedern des Kolbens der in Fig. 2 dargestellten Saugpumpe und

F i g. 4 ein mit einer herkömmlichen Vorrichtung erhaltenes Rußbild und ein mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhaltenes Rußbild.

Die Vorrichtung zum Bestimmen der Rauchdichte weist als Hauptbaugruppen eine Probenahmesonde 4 auf, die in zweckentsprechender Weise gekühlt bzw. thermostatisiert ist und rechtwinklig zur Abgasströmung angeordnet ist, eine dichte Einspannvorrichtung 7 für Filterpapier 8, ein Kühler-Trockner-Aggregat 9, 10 für die entnommenen Gasproben, ein elektrisches Ablaßventil 14 für bereits gefilterte Gase und eine Säugpumpe 3.

Die genaue Beschreibung der Vorrichtung erfolgt im Rahmen der nachstehenden Erläuterung ihrer Arbeitsweise,

Vom unteren Teil eines Schornsteins oder Kamins 1 kommende Rauch- oder Abgase 2, deren Temperatur bekannt ist, werden von der Saugpumpe 3, beim gezeigten Beispiel eine Kolbenpumpe, über die Probenahmesonde 4 angesaugt, die mit zweckentspreehendem Durchmesser ausgeführt und mit einem Mantel versehen ist, durch den Wasser, Luft oder ein anderes Kühlmedium hindurchleitbar ist. Der Mantel weist einen Einlaß 5 und einen Auslaß 6 auf. Über die Probenahmesonde 4 erreichen die Abgase 2 die Einspannvorrichtung 7, in der Filterpapier 8 dicht eingespannt ist

Nach dem Durchströmen des Filterpapiers 8 gelangen die Abgase 2 zu einem Kühler 9, in dem sie zur Ausscheidung der meisten Kondensate abgekühlt werden. Der vorzugsweise kugelförmig gestaltete Trockner 10 enthält Silikagel zur Aufnahme des restlichen Kondensatanteils mit einem Indikator, der durch seine Farbänderung die Erschöpfung des Silikagels anzeigt

Das aus Kühler 9 und Trockner 10 gebildete Aggregat verhindert die Rückführung von sauren oder säurehaltigen Substanzen, die beträchtliche Veränderungen der in der Vorrichtung verwendeten Werkstoffe hervojmfen.

Die gekühlten und getrockneten Abgase 2 gelangen zur Saugpumpe 3, durchströmen ein Rückschlagventil 11 und füllen in der Saugpumpe 3 ein Volumen, das durch Verstellen eines Kolbens 12 in eine Saughub-Endstellung geschaffen wurde.

Der Kopf des Kolbens 12 ist aus zwei symmetrisch

15

20

25 ausgebildeten Dichtgliedern 13 zusammengesetzt, die zur besseren Abdichtung gegen die Innenwand der Saugpumpe 3 eine flanschähnlich gestaltete Kante aufweisen.

Um ein Rußbild zu erhalten, muß die Saugpumpe 3 mehrere Male betätigt werden.

in der Kompressionsphase werden die Abgase 2 über das Ventil 14 aus der Leitung abgeführt Auf diese Weise wird eine Rückführung der Abgase 2 in einer entgegengesetzten Richtung verhindert um zu vermeiden, daß sich der Ruß vom Filterpapier 8 löst.

Fig.4 zeigt zwei Rußbilder, Das Rußbild 15 ist mit einer herkömmlichen Vorrichtung aufgenommen, das Rußbild 16 mit einer Vorrichtung, wie sie vorstehend beschrieben wurde.

Ein Vergleich der beiden Rußbilder 15 und 16 zeigt die unterschiedliche Verteilung der Rußteilchen deutlich. Das Rußbild 15 zeigt eine deutlich höhere Konzentration im zentralen Bereich, wogegen das Rußbild 16 eine gleichmäßige Verteilung der Rußteilchen über die gesamte Auftreffzone -:eigt und daher eine zuverlässigere, raschere und exaktere Beurteilung, beispielsweise durch Augenschein, gestattet.

Aus dem Vorstehenden wird deutlich, daß sich mit der Vorrichtung nach der Erfindung durch zweckentsprechende Wahl der Größenparameter und der Betriebsbedingungen eine Rauchdichte- bzw. Rußbildprüfung entsprechend den ASTM-Forderungen durchführen läßt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche,

1. Vorrichtung zum Bestimmen der Rauchdichte in bei der Verbrennung von Gas oder Heizöl entstehenden Rauchgasen, mit einer Probenahmesonde, die über eine mit einem ausbaubaren Filter, auf dem sich die im Rauch enthaltenen Feststoffe niederschlagen, ausgerüstete Leitung an eine Saugpumpe angeschlossen ist dadurch gekennzeichnet, daß die Probenahmesonde (4) thermostatisiert ist

2. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Probenahmesonde (4) einen von Kühlmittel durchströmbaren Mantel aufweist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Trockner für die entnommenen Rauchgase, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockner (10) zwischen dem Filter (8) und der Saugpumpe angeordnet ist und zwischen dem Filter (8) und dem Trockner (iO) ein Kühler (?) /orgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche ! bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Saugpumpe eine Kolbenpumpe (3) ist, deren Kolben (12) mit zwei entgegengesetzt wirkenden Dichtungen (13) versehen ist