DE2535646A1

DE2535646A1 - Gasentnahmevorrichtung fuer hochtemperierte gase, insbesondere fuer zement- drehofenabgase

Info

Publication number: DE2535646A1
Application number: DE19752535646
Authority: DE
Inventors: Gerd Frodermann; Jochen Kuehne; Winfried Wurster
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1975-08-09
Filing date: 1975-08-09
Publication date: 1977-02-17
Also published as: JPS5225692A; JPS5939695B2; US4059019A; DK356576A

Description

Anlage zum Patentgesuch der H 75/53

Klöckner-Humboldt-Deutz Hei/Ro Aktiengesellschaft

vom 5. August 1975 2535646

Gasentnahmevorrichtung für hochtemperierte Gase, insbesondere für Zement-Drehofenabgase

Die Erfindung betrifft eine Gasentnahmevorrichtung für hochtemperierte Gase, insbesondere für Zement-Drehofenabgase.

Mit Hilfe derartiger Gasentnahmevorrichtungen soll aus dem am Verbrennungsprozeß im Drehofen beteiligten Abgasstrom eine repräsentative Probe zum Analysieren der Bestandteile abgezogen werden, um danach den Verlauf des Brennprozesses beurteilen und regeln zu können.

Es ist bekannt, eine rohrförmig^ Sonde fest mit einem Einbauflansch verschraubt durch die Wand der Einlaufkammer zum Drehofen zu führen, mit deren Hilfe von Zeit zu Zeit die für die Analyse benötigten Gasmengen abgezogen werden können. Da die Sonde ständig in dem Heizgasraum verbleibt, ist sie nachteili-

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gerweise allen dort auftretenden thermischen, chemischen und mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt. Außerdem ist die dauernde Anwesenheit der Sonde in der Einlaufkammer insofern nachteilig, als sie dort die Ansatz- und Brückenbildung begünstigt. Es ist dabei notwendig und außerordentlich nachteilig, daß die Sonde bei jeder Reinigung des Wärmetauschers unter erheblichem Zeitaufwand aus- und wieder eingebaut werden muß. Unterbleibt in diesem Fall der Ausbau, so führt dies in kurzer Zeit zur Zerstörung der Sonde durch herabfallendes Material. Ferner besteht beim Ausbau der Sonde durch deren Kopflastigkeit stets erhebliche Unfallgefahr. Der Grund hierfür liegt sowohl in der Länge der Sonde als auch im oft einseitig erhöhten Gewicht, was durch die Anbackungen nachteiligerweise bewirkt wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Sonden bei einem Ausfall der Kühlwasserve^rsorgung in der heißen Atmosphäre in kurzer Zeit zerstört werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung oder Vermeidung der bekannten Nachteile eine Gasentnahmevorrichtung zu schaffen, die fernbetätigt die für die Abgasanalysen notwendigen Gasproben abzuziehen gestattet. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine rohrförmige Sonde in einer Aufnahme befestigt wird und die Aufnahme in einer Führung in Längsrichtung der Sonde verfahrbar gehalten ist. Mit dem Vorteil, daß die Sonde bei Gefahr,

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insbesondere bei Reparaturen im Wärmetauscher ausgefahren werden kann, ohne aus ihrer Aufnahme ausgebaut werden zu müssen. Dadurch wird die Zerstörung durch herabfallende Gesteinsbrocken während der Reparaturen vermieden.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Antrieb zum Verfahren der Aufnahme vorgesehen ist. Auf diese Weise kann die Sonde bei jeder Reinigung des Wärmetauschers vorher ausgefahren werden und in der Aufnahme und Führung verbleiben, so daß sie erst nach Abschluß der Reinigung und wenn eine Analyse fällig wird, wieder eingefahren werden kann. Auf diese Weise wird die Lebensdauer des Gerätes vorteilhaft verlängert, da das Gerät nur noch für den jeweiligen kurzen Meßvorgang im Heißgasraum verbleiben muß und nur noch in dieser Zeit den aggressiven Medien ausgesetzt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgeschlagen, daß der Antrieb automatisch fernbetätigbar und mit einer Notfallsteuerung zum selbsttätigen Ausfahren der Sonde aus dem heißen Gasraum versehen ist, wodurch der Schutz des empfindlichen Gerätes erhöht und die Sicherung des Gerätes von der Aufmerksamkeit des Personals unabhängig gestellt ist.

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß beim Verfahren der Sonde eine, die Durchtrittsöffnung zum Heißgasraum verschließende Absperrklappe betätigt wird. Diese Maßnahme dient der Sicherung der Arbeitsbühne, weil damit der Austritt von heißem Aufgabegut oder von Heißgas vermieden wird, zum anderen wird das Einsaugen von Falschluft in den Prozeß verhindert.

Ferner wird zur Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß beim Verfahren der Sonde eine Preßluft-Freiblase-Vorrichtung betätigt wird, wodurch Staubablagerungen entfernt und eventuelle Materialanstauungen beseitigt werden können, um dadurch die mechanische Beanspruchung der Sonde beim Ein- und Ausfahren herabzusetzen.

Um die Automatisierung des Gasentnahmeverfahrens sicherzustellen und die Vorrichtung unabhängig vom Personal betätigen zu können, wird weiter vorgeschlagen, daß ein Energiespeicher mit Notfallsteuerung zum selbsttätigen Ausfahren der Sonde und Schließen der Heißraum-Absperrklappe vorgesehen ist. Auf diese Weise wird die Absperrklappe zum Heißraum jeweils kurz vor Beginn der Einfahrbewegung geöffnet und beim Ausfahren sofort und immer nach Austritt der Sondenspitze wieder geschlossen.

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Zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgeschlagen, daß die Führung der Sonde an der Montageplatte angelenkt ist. Auf diese Weise wird die Montage und Justierung der Führung beim Einbau erheblich erleichtert und im Falle einer Reparatur oder beim Sondenwechsel, der Ausbau- oder auch Wartungsarbeiten an der Sonde durch bessere Zugänglichkeit schneller durchführbar, weil die Führung nach oben geschwenkt werden kann. Der Sondenwechsel ist ohne Demontage der gesamten Vorrichtung am Einsatzort möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Die Figur zeigt die Einlaufseite eines Zementdrehofens 1 mit einer Arbeitsbühne, von der aus die Gasentnahmesonden-Einrichtung montiert wird. Der Drehofen 1 und ein Wärmetauscher 2 sind durch eine Einlaufkammer 3 verbunden. Von der Einlaufkammer geht ein Abgasrohr 4 zum Wärmetauscher, ein Rohr 5 mit nicht dargestelltem Pendelklappenverschluß verbindet die untere Zyklonspitze des Wärmetauschers 2 mit der Einlaufkammer Ein Pfeil 6 gibt symbolisch die Richtung der Rohmehlzuleitung vom Wärmetauscher zum Drehofen an. In dem Rohr 5 wird das durch die heißen Ofen-

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abgase vorgewärmte feine Rohmehl dem Drehofen zugeführt. Zur Beurteilung des Ofenbetriebes werden u.a. Analysen der Brenngase benötigt. Die Brenngase strömen auf dem durch die Pfeile 4¹ und 4" angedeuteten Weg aus dem rotierenden Ofen 1 in die stationäre Wärmetauscheranlage 2. Eine in die Schräge der Einlaufkammer 3 eingesetzte Gasentnahme-Sonde 8 wird daher zweckmäßigerweise so gerichtet, daß sie mit ihrem Rohr in den Drehofen hineinragt und aus dem abströmenden Brenngasstrom Proben abziehen kann.

Das Sondenrohr 8 ist in einer Aufnahme 9 befestigt, die ihrerseits mit einem Fahrwerk 10 verbunden ist, welches in der Führung 11 geleitet, eine Bewegung in Längsrichtung der Führung gestattet. Das Fahrwerk ist mit einem Antrieb verbunden, der von der Schal.twarte betätigt wird. Die

Führung 11 ist an einer Montageplatte 12 angelenkt, die ihrerseits in geeigneter Weise mit dem äußeren Mantel 13 der Einlaufkammer 3 verbunden ist und eine Durchtrittsöffnung für die Sonde umschließt. In der Montageplatte 12 ist eine Öffnung für den Durchtritt der Sonde 8 ausgespart. Oberhalb dieser Durchtrittsöffnung ist eine Absperrklappe 14 mit Betätigungsvorrichtung»und Führung in der durch die Montageplatte gebildete Ebene derart vorgesehen, daß die Durchtrittsöffnung in der Montageplatte die für die Sonde vorgesehen ist, abgesperrt werden kann.

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Eine Leitung 15 führt zu einem Notaggregat mit eigener Betätigungssteuerung beispielhaft als pneumatischer Energiespeicher 16 dargestellt. Eine weitere Leitung 17 verbindet den Energiespeicher 16 mit einem Antrieb 20 zum Verfahren der Sonde aus der Arbeits- in die Ruhestellung. Eine weitere Leitungsgruppe wird durch die Linie 22 dargestellt, durch diese wird im Notfall vorübergehend Pressluft zum Freiblasen und Kühlen in die Sondenrohre abgegeben. Bei Kühlwasseroder Energieausfall oder bei einer Störung im Ofen greift das Notaggregat selbsttätig derart ein, daß nacheinander die Leitungen 22 und 17 und dann 15 aktiviert werden, um die Sonde freizublasen, aus dem Heißgasraum zurückzuziehen und die Durchtrittsöffnungen zur Einlaufkammer 3 mittels Absperrklappe 14 zu schließen. Dabei werden der Fahrwerksantrieb und der Mechanismus der Absperrklappe von ihren Betriebsantrieben entkoppelt und eine Sperre eingelegt, vor deren Lösung der Energiespeicher wieder voll aufgefüllt sein muß, ehe die Sonde nach Beseitigung der Störung wieder eingefahren werden kann.

In der Figur ist die Arbeitsstellung dargestellt, in der die Sonde 8 durch die Durchtrittsöffnung in der Schräge 7 der Einlaufkammer 3 eingefahren und sich im Heißgasraum befindet, um die für die Analyse notwendigen Gasproben zu entnehmen.

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Die Gasproben werden durch eine Rohrleitung, an die flexible Schläuche 18 angeschlossen sind, abgezogen und einer nicht dargestellten Filter- und Analysiereinrichtung zugeführt. Weitere Schlauchzuführungen, durch 19 symbolisiert, sind vorgesehen für die Preßluft- und Flüssigkeitszufuhr sowie für die Zu- und Ableitung des Kühlwasserumlaufes, der die Sonde im Heißgasraum kühlen soll. Preßluft- und Flüssigkeitszuleitungen werden für die Reinigung und das Freiblasen der Sondenrohre und zum Perforieren und Beseitigen der Ablagerungen über der Sondenöffnung in der Einlaufkammerwand 7 vorgesehen. Durch eine Preßluft-Freiblase-Vorrichtung wird die Sonde beim Einfahren in den Heißgasraum vor mechanischer Beanspruchung geschützt. Dabei sind diese Preßluftleitungen unabhängig von denen des Notstromaggregates 16, das nur in Notfällen, z. B. bei Kühlwasser- und Stromausfall selbsttätig das Ausfahren der Sonde und das Vorfahren der Absperrklappe 14 zum Schutz des Gerätes übernimmt.

Der Antrieb zum Verfahren der Aufnahme 9^ist in üblicher Weise^in der Führung iiYals motorischer Antrieb mit Kettentrieb o. ä. ausgebildet. Er kann aber auch mit hydraulischen oder pneumatischen Mitteln erfolgen und den betrieblichen Gegebenheiten voijört entsprechen. Der Antrieb 14' für das Verschließen der Durchtrittsöffnung zum Heösgasraum mittels Absperrklappe 14 kann in geeigneter Weise mittels Motor, aber

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auch durch Federkraftspeieher mit Koppelung vom Verfahrantrieb der Sonde abgeleitet werden. Die Ösen 21 dienen als Montagehilfe beim Anbau auf der Baustelle vorort. Beim Auswechseln eines Sondenrohres ist die gesamte Führung 11 mit dem an ihr befestigtem Gerät um die Anlenkung der Führung 11 an der Montageplatte verschwenkbar. In einer durch Aufschwenken erleichterten Montageposition wird dann vorteilhaft der Sondenwechsel ohne Demontage und Abtransport des Gerätes an der Einsatzstelle ermöglicht.

Patentansprüche

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Claims

- 1ο - Patentansprüche:

1. ) Gasentnahmevorrichtung für hochtemperierte Gase, insbesondere für Zementdrehofen-Abgase, bei der eine rohrförmige Sonde in einer Aufnahme befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (9) in einer Führung (11) in Längsrichtung der Sonde (8) verfahrbar gehalten ist.

2. Gas entnahmevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antrieb zum Verfahren der Aufnahme (9) vorgesehen ist.

3. Gasentnahmevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb automatisch fernbetätigbar und mit einer Notfall steuerung zum selbsttätigen Ausfahren der Sonde aus dem Heißgasraum versehen ist.

4. Gasentnahmevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verfahren der Sonde (8) eine die Durchtrittsöffnung zum Heißgasraum verschließende Absperrklappe (14) betätigt wird.

5. Gasentnahmevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verfahren der Sonde eine Preßluft-Freiblasevorrichtung betätigt wird.

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6. Gasentnahmevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Energiespeicher (16) mit Notfallsteuerung zum selbsttätigen Ausfahren der Sonde (8) und Schließen der Heißraum-Absperrklappe (14) vorgesehen ist.

7. Gasentnahmevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (11) der Sonde (8) an der Montageplatte (12) angelenkt ist.

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