DE3234526A1 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des staubgehalts in staub-gas-stroemen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des staubgehalts in staub-gas-stroemen

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Description

5234521
..to.
Die Erfindung "betrifft ein yerfafareo und elae Vorrichtung für die Bestimmung des Staubgehalts in Staub-öas* Strbmsss» um eine ständige Kontrolle tier Stautaenge la einem etaub-Gfae-Gfeffileoh von industrielle» Anlagen und anderen Aggregaten vor und nieh de» eftte&reofaendea
durohfUhren ssu kBrnseia. Bind bereits sswei ver^öiiiedew® Methoden bekannt·
Bei der ersten wird dio feste Ptoe«9 vom
medium getreimt» Die eatspreoheuden Verfahren beruhen auf dem Oewiohteprinaip öier LeitiBötößeaaiethode (traoer-Methode) und einigen optische» Verfötoen* Bis Nachteile dieser Verföhiresi bestöhoa in der Hef?f5tmg| dem hohe» Arbeiteaufwä»d uad oiiieac1 Se».csibilitat» die dureh die Üauei1 dy*1 feö^eentii bis au einigem Stunde»» b^i de^ Kessu»g bedingt iöt»
Bei dpi* aveiten Methode wird tlie feste Sii&se nieht ges*oüde'i4t* Daeu gehören Vörfath5;4ö^t die &af dem rter integrierten Lichtst^emmg besten» Wobei ^iIe Mas«
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Über die IJf !!«h^AattaAhl* deveii MsäMÖ «Μ
5Λ1
piezoelektrische Verfahren, bei denen zum Messen der Staubkonzentration die- elektrischen Impulse summiert werden, die beim Anstoßen der Staubteilchen an einen in den Staub-Gas-Strom eingesetzten Piezokristall entstehen.
Die Verfahren gemäß dieser zweiten Methode ermöglichen die kontinuierlichenMessungen, haben jedoch Nachteile, die ihre praktische Anwendung begrenzen. So üben z.B. die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Staubteilchen und ihre Größe bei den piezoelektrischen und holographischen Verfahren, ihre disperse Zusammensetzung, ihre Bewegungsgeschwindigkeit, ihre Temperatur und Feuchtigkeit bei den Elektrokontaktverfahren und die Farbe des Staub-Gas-Stroms bei den optischen Verfahren einen wesentlichen Einfluß auf die Meßergebnisse aus. Alle diese Faktoren begrenzen wesentlich die Anwendungsmöglichkeiten der entsprechenden Vorrichtungen, insbesondere bei der Bestimmung niedriger Staubkonzentrationen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung für die kontinuierliche Bestimmung des Staubgehalts in Staub-Gas-Strömen zu schaffen, wobei sowohl die physikalischchemischen Eigenschaften des Staubes und des Gases, als auch die dynamischen Kennwerte des Staub-Gas-Stromes keinen Einfluß auf die Meßergebnisse ausüben dürfen, damit die erforderliche Genauigkeit' bei der Bestimmung niedriger Stäubkonzentrationen erreichbar und eine automatische Aufzeichnung der Ergebnisse möglich ist.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren und einer dazugehörigen Vorrichtung zur Bestimmung des Staubgehalts in Stau'b-Gas-Strömen gelöst, durch welche eine ununterbrocheneKontrolle der Staubmenge im Staub-Gas-Gemisch von Industrie-Anlagen und anderen Aggregaten vor und
w ■.<&.-· <-» -r v/ L. KJ
nach den entsprechenden Filtergeräten verv/irklicht wird. Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Verfahren, und die erfindungsgemäße Vorrichtung ist, daß die Bestimmung durch das Messen der Intensität der Bremsstrahlung erfolgt, deren Herkunft durch die Staubteilchen bei Bestrahlung einer Arbeitsmenge mit einer beta-radioaktiven Quelle mit einem geeigneten Kollimator und Detektor bedingt ist, vor welchem ein Filter zur Absorption der direkt passierten Beta-Strahlung bei nachfolgender Bearbeitung, des erhaltenen Signals angeordnet ist. Die Informationsausgabe.kann abhängig von den Erfordernissen in Digital- oder Pfeilform oder als eine ununterbrochene Resultataufzeichnung erfolgen. . ·
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß das Messen direkt im Arbeitsvolumen der Gasableitung erfolgt, wobei die Information von einem verhältnis-, mäßig großen Staub-Gas-Strom-Volumen erhalten .wird. Der
Umstand, daß die erregte Bremsstrahlung registriert wird, deren Intensität eindeutig von der Staubkonzentra tion abhängt, erhöht die Genauigkeit bei .der Bestimmung niedriger Staubkonzentrationen, also in einem Bereich, in dem die bekannten Verfahren große Fehler ergeben. · . Die Messung gemäß der Erfindung erfolgt, automatisch • 25 undvununterbrochen. Die Vorrichtung" ermöglicht die
erforderliche Kollimatiöh d.e.r radioaktiven Quelle und fi->; die Selektivität;(Trennschärfe) der registrierten Strahlung,'so daß d!as erfindungsgemäße Verfahren im
großtechnischen ,Bereich durchgeführte werden kann.
''' 30 ·.„ Die mit -Hilfe 'des ■ erfindungsgemäßen Verfahrens und der -Vorrichtung erzielten Meßergebnisse werden weder vom Durchmesser der-.-Gasableitung, ,der Teilchengröße, der Temperatur, der Feuchtigkeit,-4.e,r Farbe, noch von der Geschwindigkeit des Stautf-Gas-tStroms beeinflußt. Um eine maximale Sensibilität und Genauigkeit bei der An-
Wendung des Verfahrens in der entsprechenden Produktion zu erreichen, ist es erforderlich, eine geeignete radioaktive Quelle - Halbwertszeit, Energie und Aktivität - zu wählen, wofür die chemische Zusammensetzung des Staubes und der Durchmesser der Gasableitung entsprechend in Betracht gezogen werden.
Anhand der beiliegenden Zeichnung und der angeführten Beispiele wird die Erfindung· näher erläutert.
Beispiel 1
Es wird der Staubgehalt in den Abgasen eines Schachtofens in einem. Kupferwerk bestimmt, wobei der Gasab- · leitungsdurchmesser 1500 mm hinter einem Schlauchfilter beträgt. Diametral zur Gasableitung 1 sind in entsprechenden Öffnungen eine betaradioaktive Quelle 2 mit einem entsprechenden Kollimator 3 und eine Gruppe von •Strahlenzählern 4 angeordnet. Vor den Zählern ist ein Filter 5 zur Absorption der direkt passierten beta-Strahlung angebracht. Die radioaktive Quelle ist so montiert, daß ihre Stirnseite vor Staub geschützt ist.
Die Strahlenzähler sind an einem Winkelrahmen β montiert und ebenfalls vor Staubverschmutzung geschützt. Beim Passieren der Beta-Teilchen durch den Strom des Staub-Gas-Gemisches wird von den Staubteilchen eine Bremsstrahlung erregt, deren Intensität von den Strahlenzählern registriert wird. Das erhaltene Signal wird einem Intensimeter zur Verarbeitung zugeleitet, von dem ein Schreibgerät für eine ununterbrochene Registration gespeist wird.
Die bei den Uiitersuchungeri. ermittelten Ergebnisse sind in Tabelle 1 angeführt.
38 1 Fehler
mg/nnr
78 -7
Tabelle 73 Staubmenge
mg/nm3
(Gewichts
verfahren)		 +3
95 45 +1
Geräteanzeigen Staubmenge
(Skalate ilung) mg/ηπκ		 117 70 +10
13.0 142 72 -3
12.4 145 85 -8
12.4 260 120 —5
. 12.0 360 150 +10
11.6 150 -10
11.3 250
11.4 370
9.2
7.6
1'5 Die Eichung der Apparatur wurde mit Hilfe des bekannten langwierigen Gewichtsverfahrens durchgeführt.
Beispiel 2
Analoge Experimente werden mit derselben Vorrichtung an derselben Gasableitung vor den Schlauchfiltern durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse (Tabelle 2) beweisen . die Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens und
der Vorrichtung zur Bestimmung hoher Staubkonzentrationen in Staub-Gas-Strom.
Tabelle 2 Staubgehalt Fehler
g/nnr g//nnr
Impulsanzahl - 5 Staubgehalt (Gewichts
pro Minute X10~ g/nnr verfahren)
0.62 -0.07
0.75 -0.10
. 1.10 0.55 3.50 0
1.20 0.65 6.70 +0.20
2.35 3.50 10.80 +0.10
3.25 6.90
5.00 10.90
Leerseite

Claims (1)

  1. ν. FPNER EBBINGHAUS FtNCK
    PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS
    MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÜNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95Ο16Ο, D-8OÖO MÖNCHEN 95
    INSTITUT PO ZVETNA METALURGIA 17. September 1982
    DEA - 30 232
    Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Staubgehalts in Staub-Gas-Strömen.
    PATENTANSPRÜCHE
    Verfahren zur Bestimmung des Staubgehalts in Staub-Gas-Strömen für die fortlaufende Kontrolle der Staubmenge eines Staub-Gas-Gemisches aus industriellen Anlagen vor und nach Filtergeräten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Volumen des Staub-Gas-Stromes mit Strahlung aus einer beta-radioaktiven Quelle durchstrahlt und die Intensität der durch die Staubteilchen verursachten Bremsstrahlung gemessen wird.
    2, Vorrichtung zur Verwirklichung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer beta-radioaktiven Quelle und einem Detektor, dadurch gekennzeichnet , daß vor der radioaktiven Quelle (2) ein entsprechender Kollimator (3) und vor dem Detektor (4) ein entsprechender Filter (5) zur Registrierung der Bremsstrahlung und zur nachfolgenden Bearbeitung des dadurch erzeugten Signals angeordnet ist.
DE19823234526 1982-08-13 1982-09-17 Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des staubgehalts in staub-gas-stroemen Withdrawn DE3234526A1 (de)

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