DE2657067C3

DE2657067C3 - Anlage zur Absaugung von mit Schadstoffen behafteter Luft aus Großbauten

Info

Publication number: DE2657067C3
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: 1980-05-14
Also published as: GB1594139A; DE2657067B2; FR2374099B1; DE2657067A1; JPS5375106A; FR2374099A1

Description

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 Ό Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 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.

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 ^3I) 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 (Abzugsstelle) des Teststromkanals 13 liegt entgegen der Strömungsrichtung vor dem Rand 15 d^r Haube 8, 9 oder 10. Bestandteil des Teststromkanals 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 Saugdruckmesser 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 F i g. 1 sind so ausgelegt, daß in voller Offenstellung aller Drosselklappen 11 jede Haube 8, 9 oder 10 einen ausreichenden Luftdurchsatz V hat In der Gebläsekennlinie nach Fig.2 und der Anlagenkennlinie 21 für den besagten Zustand der vollen Offenstellung ailer 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 maxi.:, dien Menge zu betragen braucht Die Annahme des Beirif bes mit 30% 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 F i g. 1 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 Offenste'Iung aller Klappen. Erfindungsgemäß wird diese erhöhte Absaugung dadurch verhindert, daß der Druck im Testsfomkanal der Haube 10 durch den Regelkreis 22 konstant gehalten wird. Dadurch ergibt sich der Arbeitspunkt C auf Cir Anlagenkennlinie 22. Die Einsparung ergibt sich aus dem Produkt ΔΫ■ ΔΗunter Berücksichtigung des jeweiligen Wirkungsgrades.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anlage zur Absaugung von mit Schadstoffen behafteter Luft aus Großbauten, insbesondere Stahlwerks- oder Hochofenhallen, mit mehreren Anfallstellen, die mit je mit einer Drosselklappe bestückten Hauben versehen sind, wobei die Hauben an eine gemeinsame Sammelleitung angeschlossen sind, die über einen Entstauber zu einem mit einer Stelleinrichtung versehenen Gebläse führt und wobei die Hauben an den einzelnen Anfallstellen durch Betätigung der jeweiligen Drosselklappe einzeln zu- und abschaltbar sind, gekennzeichnet durch je einen ständig offenen, mit einem kontinuierlich betriebenen und verzöge^r-^arm den Schadstoffgehalt der Absaugluft messenden Gerät (16) versehenen Teststromkanal (13), der die Drosselklappe (11) überbrückt, wobei jede Drosselklappe (11) mit einem vom Schadstoffmeßgerät (16) steuerbaren Stellantrieb (12) versehen ist und ferner durch eine ständig offene, mit einem Saugdruckmesser (19) versehene repräsentative Abzugsstelle einer Haube (8,9,10), wobei der Saugdruckmesser (19) die Stelleinrichtung (7) des Gebläses (4) über einen Regler (20) im Sinne einer Konstanthaltung des Druckes an der repräsentativen Abzugsstelle beaufschlagt

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung des Gebläses (4) diejenige einer Vorrichtung (7) zur Drehzahländerung ist.

3. Anlage n_och Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugdrxkmes jr (19) an einem Teststromkanal (13) angerchlossen ist.

4. Anlage nach Anspruch i, da \rch gekennzeichnet, daß das Mundstück (14) des Teststromkanals (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 Mundstücken (14) versehen ist.

6. Verfahren zum Betrieb einer Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappen aus der geschlossenen Stellung bei Schadstoffanfall durch eine prozeßabhängige Vorsteuerung ganz geöffnet wurden und erst dann die Einregelung der Sollstellung der Drosselklappen entsprechend der Indikation des Schadstoffmeßgerätes vorgenommen wird.

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Absaugung von mit Schadstoffen behafteter Luft aus Großbauten, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Bei einer derartigen bekannten Anlage zur Absaugung von staubbehafteter Luft aus einer Stahlwerkshai· Ie (Firmendruckschrift Bischoff), sind neben einer Anlage zur Primärentstaubung der Konverterabgase zum Zwecke einer zentralen Sekundärentstaubung der Halle die an der Sammelleitung angeschlossenen Hauben jeweils oberhalb der Verschiedenen Staubqüellen 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 »Aiif-Zu«-Steuerung der Drosselklappen erzielte Energieeinsparung des Gebläseantriebes ist jedoch nur mäßig. Dies einmal deshalb, weil die Drosselklappen nur immer gaiz 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 Drallklappenverstelfung versehen sind, um den Druck im Sammelkanal oder Entstauber konstant zu halten.

Aus der DE-OS 22 52 375 ist eine Entstaubungsanlage bekannt, bei der eine Absaughaube für eine Anfallstelle mit zwei voneinander trennbaren Absaugöffnungen versehen ist. Die Absaug- und Reinigungskapazität ist so ausgelegt, daß jeweils nur eine Absaugstelle effektiv bedient werden kann.

Unabhängig von diesem Stand der Technik ist es beispielsweise aus der DE-AS 1103188 allgemein bekannt, bei Absauganlagen Rauchmelde- und Luftfeuchtigkeitsmeß Vorrichtungen einzusetzen.

Die Lösung der Aufgabe ergibt aich aus den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Das Schadstoffmeßgerät kann auch an einer anderen Stelle installiert sein, wenn damit der beschriebene Zweck erreicht wird. Ferner sieht die Ei findung 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 Voraussetzung hat, besorgt nämlich, daß die Gesamtanlage energiesparsam mit einem Minimum an Trägerluft betrieben werden kann.

Die bei der erfindungsgemäßen Anlage zu erwartenden besonders großen Unterschiede der Durchsatzmengen an Trägerluft einesteils und anderenteils der Umstand, daß sich d'e 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, obv/ohl bei Teillastbetrieb der Wirkungsgrad niedriger liegt, erfindungsgemäß wesentliche Energiemengen einsparen

Für den Betrieb der erfindungsgemäßen Anlage ist die Schnelligkeit der Messung des Schadstoffgehaltes und die Schnelligkeit der öffnung der Drosselklappen Unabdingbar. Um bei Anlagen mit plötzlicher Entwick* lung von Schadstoffen die Absaugung von Anfang an sicherzustellen, ist es für den Betrieb einer derartigen Anlage vorteilhaft» die Mundstücke der Teststromkanäle (Abzugsstelle) möglichst nahe an die Schadstoffquelle zu bringen und ggf. mehrere Mundstücke über die