DE2657067A1

DE2657067A1 - Anlage zur absaugung von mit schafstoffen behafteter luft aus grossbauten, insbesondere sekundaerentstaubungsanlage in stahlwerken

Info

Publication number: DE2657067A1
Application number: DE19762657067
Authority: DE
Inventors: Paul Van Dipl Ing Ackeren; Helmut Ing Grad Gauter
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1976-12-14
Filing date: 1976-12-14
Publication date: 1978-06-22
Also published as: FR2374099A1; JPS5375106A; DE2657067C3; GB1594139A; FR2374099B1; DE2657067B2

Description

14.12.1976 DJpMng. W. Meissner £

Α'ϊΐ—I* H-W** 22 FaU-Nr. 11 927

Mannesmann AG, Mannesmannufer 2, 4000 Düsseldorf 1

Anlage zur Absaugung von mit Schadstoffen behafteter Luft aus Großbauten, insbesondere Sekundärentstaubungsanlage in Stahlwerken

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Absaugung von mit Schadstoffen behafteter Luft aus Großbauten. Dabei besitzt die Anlage ein mit einer Stelleinrichtung versehenes Gebläse und einen Sammelkanal mit einer Anzahl von mit je einer Drosselklappe bestückten Hauben. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Anlage zur Sekundär entstaubung einer Stahlwerkshalle oder einer Hochofengießhalle.

Bei einer derartigen bekannten Anlage zur Absaugung von staubbehafteter Luft aus einer Stahlwerkshalle (Firmendruckschrift Bischoif gemäß Anlage) sind neben einer Anlage zur Primär entstaubung der Konverterabgase zum Zwecke einer zentralen Sekundär entstaubung der Halle die an der Sammelleitung angeschlossenen Hauben jeweils oberhalb der verschiedenen Staubquellen der Halle angeordnet. Prozeßabhängig gesteuert befinden sich im allgemeinen in einem bestimmten Zeitpunkt immer nur diejenigen Drosselklappen in der Offenstellung - und zwar ganz offen -, deren Hauben sich in diesem Zeitpunkt im Bereich einer "Staubwolke" befinden. Das zentrale Gebläse, das für den ungünstigsten Betriebsfall der Offenstellung aller Hauben der Anlage ausgelegt ist, läuft bei der durch die Drosselklappen bewirkten Absperrung einiger Hauben mit Teillast. Die durch die prozeßabhängige "Auf-Zu"-Steuerung der Drosselklappen erzielte Energieeinsparung des Gebläseantriebes ist jedoch nur mäßig. Dies einmal deshalb,

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weil die Drosselklappen nur immer ganz auf oder ganz geschlossen sind also keine Stetigregelung angewandt wird - und zum anderen, weil an den geöffneten Absaugstellen dann mehr als zuvor abgesaugt wird. Als bekannt wird weiter vorausgesetzt, daß Gebläse in solchen Anlagen mit Drallklappenverstellung versehen sind, um den Druck im Sammelkanal oder Entstauber konstant zu halten.

Die Erfindung bezweckt, eine Anlage der bezeichneten Art zu schaffen, mit der sich selbsttätig wes entlich mehr Antriebs energie einsparen läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Drosselklappen durch je einen ständig offenen, mit einem kontinuierlich betriebenen und verzögerungsarm den Schadstoffgehalt der Absaugluft messenden Gerät versehenen Teststromkanal überbrückt sind und jedes Schadstoffmeßgerät mit dem Stellantrieb der ihm zugeordneten Drosselklappe im Sinne eines Regelkreises verbunden ist. Das Schadstoffmeßgerät kann auch an einer anderen Stelle installiert sein, wenn damit der beschriebene Zv/eck erreicht wird. Ferner sieht die Erfindung an einem dieser ständig offenen Teststromkanäle einen Druck- oder Mengenmesser für einen die Stelleinrichtung des Gebläses beeinflussenden Regler vor.

Mit der erfindungsgemäßen Anlage läßt sich also ein Betriebsverfahren unter dem gleichzeitigen Einfluß zweier Regler durchführen. Der eine Regler besorgt, an jeder Haube möglichst genau nur soviel Trägerluft abzusaugen, wie es der momentane Schadstoffanteil, z. B. der spezifische CO-Gehalt oder Staubgehalt der Hallenluft erfordert. Der andere Regler, den der eine Regler zur Schaffung der besagten Konstantverhältnisse zunächst zur Voraus Setzung hat, besorgt zusätzlich, daß die Gesamtanlage energiesparsam mit einem Minimum an Trägerluft betrieben werden kann.

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Die bei der eriindungs gemäß en Anlage zu erwartenden besonders großen Unterschiede der Durchsatzmengen an Trägerluft einesteils und anderenteils der Umstand, daß sich die Erfindung vor allem auf Gebläse größerer Antriebsleistung bezieht, lassen es als zweckmäßig erkennen, drehzahlveränderliche Gebläse zu verwenden, so daß die besagte Stelleinrichtung des Gebläses vorteilhaft diejenige einer Vorrichtung zur Drehzahländerung ist.

Aber auch, bei Ventilatoren mit Kennlinienstabilisierung und Drallklappenregelung lassen sich, obwohl bei Teillastbetrieb der Wirkungsgrad niedriger liegt, erfindungsgemäß wesentliche Energiemengen einsparen.

Für den Betrieb der erfindungs gemäß en Anlage ist die Schnelligkeit der !Messung des Schadstoffgehaltes und die Schnelligkeit der Öffnung der Drosselklappen unabdingbar. Um bei Anlagen mit plötzlicher Entwicklung von Schadstoffen die Absaugung von Anfang an sicherzustellen, ist es für den Betrieb einer derartigen Anlage vorteilhaft, die Mundstücke der Teststromkanäle möglichst nahe an die Schadstoffquelle zu bringen und ggf. mehrere Mundstücke über die Quellfläche zu verteilen, sowie die Drosselklappen durch eine prozeßabhängige Vorsteuerung schnellstens ganz zu öffnen. Erst die Indikation von Schadstoffen der Hallenluft, die dauernd durch das betreffende Schadstoffmeßgerät getestet wird, würde dann den Regelvorgang einleiten, damit sich die Drosselklappe soweit schließt, wie es die beabsichtigte Feineinstellung dieser Klappe erfordert.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Im weiteren ist die Zeichnung .erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Entstaubungsanlage mit drei Absaughauben, einem zentralen Filter und einem zentralen Gebläse mit Drehzahlverstellung

Fig. 2 das Kennlinienfeld eines Gebläses mit Kennlinienstabilisierung und Drallklappenregelung mit Eintragung von Anlagenkennlinien, sowie Arbeitspunkten als Vergleichshilfsmittel zum Stand der Technik.

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Ein in Richtung 1 durchströmter Sammelkanal 2 einer Entstaubungsanlage (Fig. 1) führt zu einem Staubfilter 3 und von dort über ein Gebläse 4 zu einem Fortluftkanal 5, Zwischen dem Gebläse 4 und dem Antriebsmotor 6 ist ein in der Übersetzung veränderliches Getriebe 7 angeordnet, dessen Symbol zugleich Symbol für die Stelleinrichtung des Getriebes oder bei Verwendung von Gebläsen mit Drallklappenregelung Symbol für deren Verstelleinrichtung ist. Saugseitig münden in den Sammelkanal 2 drei Absaughauben 8, 9 und 10, die beispielsweise in der Stahlwerkshalle oberhalb des Roheisenmischers, der Umfüllgrube und der Konverterumgebung angeordnet sind.

Jede der drei Absaughauben ist mit einer Drosselklappe 11 versehen, die durch einen Stellantrieb 12 stetig verdrehbar ist. Die Drosselklappen 11 sind durch je einen ständig offenen und im Verhältnis zum Querschnitt der jeweiligen Haube engen Teststromkanal 13 überbrückt. Das Mundstück 14 des Teststromkanals 13 liegt entgegen der Strömungsrichtung vor dem Rand 15 der Haube 8, 9 oder 10. Bestandteil des Teststromkanales 13 ist in dem Beispiel ein verzögerungsfrei anzeigendes fotometrisches Staubmeßgerät 16. In anderen Beispielen würde an die Stelle dieses Staubmeßgerätes für die Indikation des Schadstoffgehaltes der Luft etwa ein CO-Meßgerät treten. Von dem Gerät 16 führt eine Meßleitung zu einem Regler 17, der mit dem Stellantrieb 12 der Drosselklappe 11 im Sinne eines Regelkreises 18 verbunden ist.

An dem Teststromkanal der Haube 10 ist ein Druckmesser 19 angeordnet. Von dem Saug druckmess er 19 führt eine Meßleitung zu einem Regler 20, der die Stelleinrichtung 7 des Gebläses 4 beeinflußt.

Der Filter 3 und das Gebläse 4 der Anlage nach Fig. 1 sind so ausgelegt, daß in voller Offenstellung aller Drosselklappen 11 jede Haube 8, 9 oder einen ausreichenden Luftdurchsatz Vhat. In der Gebläsekennlinie nach

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Fig. 2 und der Anlagenkennlinie 21 für den besagten Zustand der vollen Offenstellung aller Drosselklappen 11 ergibt sich bei dieser getroffenen ersten Annahme der Betriebspunkt A. Dieser Punkt entspricht im allgemeinen dem Auslegungspunkt des Gebläses und liegt in dem betrachteten Fall bei H = 5 und V = 100 %. Entgegen der ersten Annahme ist als zweite Annahme in Fig, 1 das Beispiel dargestellt, daß die Drosselklappe 11 der Haube 8 ganz geschlossen und die Drosselklappe der Haube 9 halb geschlossen ist, so daß die Durchsatzmenge im Sammelkanal 2 und im Gebläse 4 nur noch 50 % der maximalen Menge zu betragen braucht. Die Annahme des Betriebes mit 50 % Durchsatzmenge setzt voraus, daß der Staubanfall mit den Hauben 9 und 10 vollkommen abgesaugt wird, so daß bei einem größeren Luftdurchsatz durch die betreffenden Hauben zu viel Trägerluft abgesaugt würde, was unnötige Energie kostet.

Das Verstellen der Drosselklappen gemäß der zweiten Annahme in Fig. wurde durch das Meßsignal des Staubmeßgerätes 16 eingeleitet und vom Regelkreis 18 bewirkt. Dadurch ergibt sich eine andere, steilere Anlagenkennlinie 22, so daß der Punkt A zum Punkt A' wandert. Würde nun der Druck gem. dem Stand der Technik konstant gehalten werden, würde die Drallklappenregelung den Punkt B ansteuern. In Auswirkung dieser Maßnahme wird an der Haube 10 unnötig mehr Trägerluft abgesaugt als bei Offenstellung aller Klappen. Erfindungsgemäß wird diese erhöhte Absaugung dadurch verhindert, daß der Druck im Teststromkanal der Haube 10 durch den Regelkreis 22 konstant gehalten wird. Dadurch ergibt sich der Arbeitspunkt C auf der Anlagenkennlinie 22. Die Einsparung ergibt sich aus dem Produkt Λ V · Δ H unter Berücksichtigung des jeweiligen Wirkungsgrades.

- Patentansprüche -

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Leerseite

Claims

ή . Anlage zur Absaugung von mit Schadstoffen behafteter Luft aus Großbauten mit einem mit einer Stelleinrichtung versehenen Gebläse und mit einem mit mehreren, mit je einer Drosselklappe bestückten Hauben versehenen Sammelkanal, insbesondere Sekundär-Entstaubungsanlage einer Stahlwerks- oder Hochofengießhalle, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappen (11) durch je einen ständig offenen, mit einem kontinuierlich betriebenen und verzögerungsarm den Schadstoffgehalt der Absaugluft messenden Gerät (16) versehenen Teststromkanal (13) überbrückt sind und jedes Schadstoffmeßgerät (16) mit dem Stellantrieb (12) der zugeordneten Drosselklappe (11) im Sinne eines Regelkreises (18) verbunden ist, und daß an einer ständig offenen, repräsentativen Absaugstelle (10) ein Saugdruckmesser (19) für einen die Stelleinrichtung (7) des Gebläses (4) beeinflussenden Regler (20) vorhanden ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung des Gebläses (4) diejenige einer Vorrichtung (7) zur Drehzahländerung ist.
3· Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugdruckmesser (19) an einem Teststromkanal (13) angeschlossen ist.
4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (14) des Teststromkanales (13) vor dem Rand (15) der Haube(8, 9 oder 10) angeordnet ist.
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Teststromkanal mit mehreren, über den Haubenquerschnitt verteilt angeordneten Kundstücken (14) versehen ist.
6. Verfahren zum Betrieb einer Anlage nach einem .der Ansprüche bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappen aus der geschlossenen Stellung durch Schnellverstellu^ s/anz geöffnet werden und erst dann die Einregelung der Solls .ej.|.ung vorgenommen wird.

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ORIGINAL INSPECTED