DE3528268A1 - Aufbereitungseinrichtung fuer probengase - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufbereitungseinrichtung für Probengase, welche beispielsweise bei industriellen Prozessen, bei Abgaskaminen und dergleichen zum Zwecke der Gasanalyse abgezogen werden. Die Gasanalyse kann darin bestehen, den Anteil eines bestimmten Gases in einem Gasgemisch zu bestimmen und/oder zu kontrollieren; es kann aber auch eine Analyse der einzelnen Komponenten eines Gasgemisches, gegebenenfalls mit quantitativer Bestimmung der Komponenten, erfolgen. Bei feuchten Gasen ergibt sich aufgrund der Eigenheiten der üblichen Analysengeräte das Problem, daß der Feuchtigkeitsanteil die Analyse verfälscht oder zu Störungen in dem Analysen­ gerät führen kann. Zur Behebung dieses Mißstandes ist es bekannt, bei derartigen feuchten Gasen den Taupunkt, also die Temperatur, bei der die absolute gleich der maximalen Feuchtigkeit ist, abzusenken. Hierzu wird eine Kühlschlange in den Strömungsweg des Gases von der Meßstelle zum Analysengerät verwendet, an welche sich ein Kondensatabscheider für das bei Taupunkter­ niedrigung aus dem Gas oder Gasgemisch austretende Kondensat anschließt.

Derartige, üblicherweise wasser-, kompressor- oder luftgekühlte Kühlschlangen weisen einen relativ hohen Strömungswiderstand auf, durch welchen der mögliche Gasdurchsatz zwischen Meßstelle und Analysengerät auf verhältnismäßig niedrige Werte beschränkt wird. Da die gesamte Gasmenge zusammen mit dem Kondensat abgekühlt werden muß, welches eine große Wärmekapazität aufweist, sind hohe Kühlleistungen erforderlich. Die bei bekannten Kühlschlangen erforderliche große Länge führt dazu, daß Gas, welches bereits von Kondensat beispielsweise im Anfangsabschnitt der Kühlschlange befreit worden ist, wieder mit herabrinnendem Kondensat im weiteren Verlauf der Kühlschlange in Berührung kommt. Ein Teil des Gases wird dann in dem bereits ausgefallenen Kondensat ausgewaschen, löst sich also wieder in diesem, was zu einem verringerten und damit verfälschten Anteil des betreffenden Gases bei der nachfolgenden Analyse führt. Dieses Problem ist insbesondere für SO₂ bekannt.

Infolge der üblicherweise verwendeten Kühlung der langen Kühlschlange ist die Kühltemperatur nicht oder nur mit sehr hohem Aufwand konstant zu halten. Wechselnde Temperaturen der zu analysierenden Gasmenge bei Eintritt in die Kühlschlange führen somit zu Temperaturschwankungen am Ausgang der Kühlschlange und damit am Eingang des Analysengerätes. Bei Infrarotdetektoren als Analysen­ geräte treten insbesondere bei Wasserdampfschwankungen im Probengas Nullpunkts-Schwankungen des Analysengerätes auf.

Bei dem Versuch, den Durchsatz durch eine bekannte Kühlschlange durch beispielsweise verstärktes Absaugen austrittsseitig zu erhöhen, hat sich gezeigt, daß es bei höherer Gasgeschwindigkeit zu Spritzvorgängen im der Kühlschlange nachgeschalteten Kondensatabscheider kommt. Hierdurch kann ein Teil des bereits ausgefallenen Kondensates wieder verdampfen und so Störungen hervor­ rufen, zu deren Beseitigung die Kühlschlange eigent­ lich dienen soll.

Die Erfindung steht daher unter der Aufgabe, die bekannte Aufbereitungseinrichtung für Probengase derart weiterzu­ entwickeln, daß ein höherer Gasdurchsatz ermöglicht wird, ohne daß die genannten Störungen auftreten.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein spezieller Wärmetauscher vorgesehen wird, welcher einen Einlaßteil für das Probengas, einen an den Einlaßteil angeschlos­ senen inneren Einströmteil und einen den Einströmteil zumindest teilweise außen umschließenden äußeren Gegen­ stromteil aufweist, welcher dem Einlaßteil benachbart einen Auslaßteil aufweist, von einer Kühlvorrichtung äußerlich beaufschlagbar und in Einströmrichtung stromab­ wärts mit einem Auffangbehälter für aus dem Probengas bei Kühlung ausfallendes Kondensat versehen ist.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Einrichtung wird eine äußerst schnelle Ableitung von im Probengas enthaltenem Kondensat erreicht. Ein Großteil des Kondensats fällt bereits in dem Einströmteil aus und tritt auf geradem Wege in den Kondensatsammelbehälter, so daß keine wei­ tere Abkühlung des Kondensates erforderlich ist, es muß also nicht wie beim Stand der Technik das gesamte Kondensat auf dem gesamten Wege durch den Wärmetauscher gekühlt werden. Daher sind bei der erfindungsgemäßen Einrichtung nur verhältnismäßig geringe Kühlleistungen erforderlich.

Der erfindungsgemäße Wärmetauscher hat gegenüber den bekannten Kühlschlangen einen erheblich geringeren Strömungswiderstand, so daß das an dem Wärmetauscher auftretende Druckgefälle des Probengases nur gering ist; daher ist nur ein geringer Vordruck erforderlich.

Weiterhin weist die erfindungsgemäße Wärmetauschvor­ richtung nur ein geringes Totvolumen auf, was sich in einer erheblichen Verringerung der für eine Analyse erforderlichen Zeitkonstante bemerkbar macht. Gasphase und Kondensat werden erheblich schneller getrennt als bei bekannten Kühlschlangen, so daß auch größere Gas­ mengen unkritisch sind.

Ablagerungen in dem Wärmetauscher stören erheblich weniger als dies im Falle von Kühlschlangen der Fall ist, da bei der Erfindung die Hauptkühlstrecke einen relativ großen Querschnitt aufweist. Die geringe Kontakt­ strecke des zu kühlenden Meßgases mit dem relativ früh ausfallenden Kondensat führt zu einer deutlichen Ver­ ringerung des Auswascheffektes und damit zu einer Ver­ besserung der Genauigkeit der Gasanalyse.

Aufgrund des verhältnismäßig unkomplizierten Aufbaus des erfindungsgemäßen Wärmetauschers kann dieser in allen für Zwecke der Gasanalyse wünschenswerten Werk­ stoffen ausgeführt werden und derart erreicht werden, daß eine vielfältige Anpassung an unterschiedliche Meßprobleme ermöglicht wird, wie sie bei unterschied­ lichen Gasen beispielsweise aufgrund von deren korro­ siver Wirkung oder Temperatur auftreten können. Insbeson­ dere ist eine Ausführung in Werkstoffen wie Glas, Edel­ stahl und bestimmten Kunststoffen möglich.

Auch die Anschlüsse des erfindungsgemäßen Wärmetauschers können auf den jeweiligen Einsatzzweck hin optimiert werden, so sind Rohranschlüsse, Schlauchanschlüsse sowie Anschlüsse mit Innen- oder Außengewinde möglich. Die universelle Verwendbarkeit der erfindungsgemäßen Aufbereitungseinrichtung wird dadurch weiter erhöht.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Einströmteil konzentrisch in dem äußeren Gegenstromteil angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich ein äußerst einfacher Aufbau, wobei die Durchmesser des Einströmteiles und des äußeren Gegenstrom­ teiles auf einfache Weise dem gewünschten Gasdurchsatz und der erforderlichen Taupunktabsenkung angepaßt werden können.

In diesem Zusammenhang ist anzumerken, daß aus Sicher­ heitsgründen sowie zum besseren und einfacheren Vergleich unterschiedlicher Messungen eine Temperatur des Proben­ gases am Ausgang der Aufbereitungseinrichtung, also bei Eintritt in die Analysenvorrichtung, von etwa 5° C angestrebt wird. Prozessgase oder -abgase können, bei­ spielsweise bei Kaminen von Glasschmelzöfen, in der Größenordnung von 1800° C liegen. Die Temperatur des Probengases wird durch entsprechend lange Strecken zwischen Entnahmestelle und Aufbereitungseinheit, also thermische Entkopplung, auf etwa 120° C abgesenkt, wenn nicht besondere Verhältnisse wie bei schwefel­ säurebeladenen Probegasen vorliegen (der Taupunkt der Schwefelsäure liegt bei über 150°C). Hier muß kurz vor der Aufbereitungseinrichtung eine thermische Ent­ kopplung stattfinden. Die Umgebungstemperatur für Auf­ bereitungseinrichtungen bei derartigen industriellen Prozessen kann in Mitteleuropa durchaus zwischen 35 und 45°C betragen. Gegenüber diesen äußeren Bedingungen ist die erforderliche Taupunktabsenkung auf 5°C zu bewerkstelligen. Daß dies mit den genannten Vorteilen bei der erfindungsgemäßen Aufbereitungseinrichtung mit geringer Kühlleistung möglich ist, macht einen besonders bemerkenswerten Vorzug der Erfindung aus.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der Einströmteil und der äußere Gegenstromteil zylindrische Rohre, und der Gegenstromteil weist einen an seinem oberen Ende angeordneten Deckelabschnitt auf, welcher mit einer Ausnehmung zur Aufnahme des Einströmteiles versehen ist, sowie einen unteren Boden­ abschnitt, an welchen der Kondensatauffangbehälter angeschlossen ist. Zylindrische Rohre sind in vielfäl­ tigen Abmessungen standardisiert erhältlich und daher besonders kostengünstig. Darüber hinaus sind sie einfach zu reinigen und ermöglichen daher eine mehrfache Verwen­ dung auch im Verlaufe des Betriebes stark verschmutzter Wärmetauscher.

Dadurch, daß sich der am Deckel angeordnete Einströmteil und der sich an den Bodenabschnitt anschließende Kondensat­ auffangbehälter direkt gegenüberliegen, kann das aus­ fallende Kondensat besonders leicht abfließen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Deckelabschnitt mit einer weiteren Ausnehmung zur Aufnahme des Auslaßteiles versehen ist. Hierdurch können die Zuleitung und die Ableitung des zu analysierenden Gases auf derselben Seite, nämlich oberhalb des eigentlichen Wärmetauschers, angeordnet werden. Damit sind alle Gasleitungen von derselben Seite her zugänglich, was beispielsweise eine Überprüfung der Leitungsanschlüsse besonders er­ leichtert.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Auslaßteil ein Rohr, welches um etwa 15° gegen die Längsachse des Gegenstromteiles geneigt ist, und der Einlaßteil im Bereich des Deckelabschnitts ist an den Einströmteil angeschlossen und gegen die Längsachse des Gegenstromteiles geneigt. Wird eine symmetrische Anordnung gewünscht, so kann die Neigung des Einlaßteiles ebenfalls etwa 15° betragen. Um bei­ spielsweise Auslaß- und Einlaßteile durch einen Blick voneinander unterscheiden zu können, was die Gefahr von Fehlanschlüssen der Gasschläuche vermindert, ist es jedoch besonders vorteilhaft, die Neigung des Einlaß­ teiles etwa 30° betragen zu lassen.

Sind gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der Einlaßteil und der Einströmteil konzen­ trische Rohre, welche im Bereich des Deckelabschnitts aneinander anschließen, so wird ein besonders einfacher Aufbau erreicht. Dieser Vorteil, welcher sich sowohl bei der Fertigung als auch im Betrieb, beispielsweise zur Reinigung, positiv auswirkt, wird bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung noch verstärkt, bei welcher der Einlaßteil und der Einströmteil einstückig ausgeführt sind.

Um in disem Fall nicht allzu große Dimensionen des Deckels in Kauf nehmen zu müssen, welcher exzentrisch dann noch den Auslaßteil aufnehmen müßte, wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Auslaßteil dem Deckelabschnitt benachbart im äußeren Gegenstromteil angeordnet und als Rohr ausgeführt ist, welches sich etwa im rechten Winkel zum Gegenstromteil nach außen ertreckt.

Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, einen Winkel von etwa 93° zwischen dem unteren Abschnitt der Längsachse des Gegenstromteiles und der Längsachse des Auslaßteiles zu wählen.

Insbesondere bei Ausführung des Wärmetauschers aus Glas oder bei besonders großen Längsabmessungen des Einström­ rohres und des Gegenstromrohres werden zur sicheren Fest­ legung der beiden Teile aneinander relativ hohe konstruktive Aufwendungen im Bereich des Deckels erforderlich. In diesem Falle wird gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, zwischen dem Einströmteil und dem Gegenstromteil Distanzstücke zur Festlegung des Abstandes vorzusehen. Diese werden selbstverständlich vorzugsweise am unteren, der Einspannstelle am Deckel abgewendeten Ende des Einströmteiles, angebracht.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Gegenstromteil mit einer seiner Innenwandung benach­ bart angeordneten Verwirbelungsvorrichtung versehen. Hier­ durch kann insbesondere bei kurzen Gegenstromrohren die Kondensierwirkung nennenswert erhöht werden, ohne im glei­ chen Maße Nachteile bezüglich des Gasdurchsatzes in Kauf nehmen zu müssen.

Eine besonders einfach aufgebaute und betriebssichere Verwirbelungsvorrichtung besteht gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung in einer sich entlang dem überwiegenden Teil der Längserstreckung des Gegenstromteiles ertreckenden zylindrischen Druckfeder, deren Außendurchmesser an den Innendurchmesser des Gegen­ stromteils angepaßt ist. Derartige Druckfedern, beispiels­ weise aus Edelstahl, sind in vielfältigen Abmessungen standardmäßig erhältlich und können so einfach durch Klem­ mung an den Innenwänden des Gegenstromteiles festgelegt werden.

Bei weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung sind die Teile des Wärmetauschers aus Glas, insbesondere Standardduranglas oder aus Stahl, insbesondere Edelstahl gefertigt. Mit diesen beiden Materialien läßt sich ein Großteil der Einsatzzwecke bezüglich Gasart und -temperatur abdecken. Aufgrund der erfindungsgemäßen Gestaltung ist selbst ein aus Glas hergestellter Wärmetauscher sehr stabil und kann nahezu vollflächig und damit stabilisierend in der Kühleinrichtung gehalten werden. Für besondere Anfor­ derungen ist es gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausfüh­ rungsform der Erfindung möglich, die Einzelteile des erfin­ dungsgemäßen Wärmetauschers aus geeigneten Kunststoffen wie PVDF oder PTFE herzustellen. Damit lassen sich auch spezielle Einsatzbedingungen erfassen.

Schon der erfindungsgemäße Wärmetauscher beseitigt einen Großteil der bei Aufbereitungseinrichtungen nach dem Stand der Technik auftretenden Probleme. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile werden jedoch in starkem Maße durch eine besondere Kühlvorrichtung erhöht, welche gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung darin besteht, daß die Kühlvor­ richtung einen Block aus wärmeleitendem Material aufweist, welcher mit zumindest einer Ausnehmung zur Aufnahme zumin­ dest eines Gegenstromteils (und damit eines Wärmetauschers) versehen ist. Ein derartiger Block aus wärmeleitendem Material weist eine relativ hohe Wärmekapazität auf, wo­ durch nach anfänglicher Herunterkühlung des wärmeleiten­ den Materials Schwankungen der Probengastemperatur besonders schnell und effektiv ausgeglichen werden können. Damit wird eine besonders hohe Temperaturkonstanz der Aufberei­ tungseinrichtung bewerkstelligt. Die Form des Gegenstrom­ teils und damit des Wärmetauschers und der entsprechen­ den Ausnehmung in dem Block aus wärmeleitendem Material können einfach aneinander angepaßt werden, insbesondere bei Zylinderform des Wärmetauschers.

Ist das wärmeleitende Material ein Metall, vorzugsweise Aluminium, wie es bei einer weiteren vorteilhaften Ausge­ staltung der Erfindung der Fall ist, so ist der Material­ block besonders einfach herzustellen. Aluminium stellt aufgrund seines relativ geringen Gewichtes und seiner guten Wärmeleitfähigkeit einen besonders vorteilhaften Kompromiß bei der Materialauswahl dar.

Abgesehen von der konstruktiven Anpassung der Dimensionen des Gegenstromteils und der entsprechenden Ausnehmung in dem Materialblock kann der wünschenswerte gute Wärmekon­ takt zwischen dem Materialblock und dem Wärmetauscher gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin­ dung dadurch verbessert werden, daß zwischen der Außenfläche des Gegenstromteils und der Innenfläche der Ausnehmung des Blocks ein pasteuses wärmeleitendes Material in wärme­ leitendem Kontakt angeordnet ist. Ein derartiges Material ist als "Wärmeleitpaste" kommerziell erhältlich und ins­ sondere in der elektronischen Industrie weitverbreitet.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin­ dung ist der Block der Kühlvorrichtung mit einem aktiven Kühlelement versehen. Hierfür sind für geringere und für größere Kühlleistungen insbesondere zwei bevorzugte Ausge­ staltungen der Erfindung vorteilhaft, wie sie nachfolgend beschrieben sind.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das aktive Kühlelement zumindest ein thermoelektrisches (Peltier-) Element. Bei Peltierelementen wird die gewünschte Kühlleistung einfach durch Änderung der elektrischen Be­ triebsparameter erreicht. Dies kann auf einfache Weise dazu ausgenutzt werden, die in dem Materialblock herrschen­ de Temperatur durch geeignete Sensorelemente elektrisch abzutasten und mit dieser elektrischen Stellgröße durch Einwirkung auf die elektrischen Betriebsparameter des Peltierelementes eine Regelstrecke zur Temperaturregelung der gesamten Einheit zur Verfügung zu stellen.

Hierzu wird üblicherweise eine elektronische Regeleinheit verwendet. Außerdem muß aber auch die für den Betrieb des Peltierelementes erforderliche elektrische Energie einstellbar zur Verfügung gestellt werden. Die in solchen Einrichtungen verwendeten elektronischen Bauteile entwickeln aber selbst Wärme, wodurch sich ein unerwünschter Störein­ fluß auf die Regelung ergeben könnte.

Hierzu wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestal­ tung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Block mit dem Peltierelement auf der einen Seite eines mit einem Lüfter versehenen Luftwärmetauschers angeordnet ist, auf dessen gegenüberliegender Seite eine Stromversorungs- und elektro­ nische Regeleinheit für das Peltierelement wärmeentkoppelt angebracht ist.

Der Lüfter, welcher vorteilhafterweise einen elektrisch betriebenen Lüftermotor mit einem Lüfterrad umfaßt, führt die sowohl im Betrieb des Peltierelementes als auch die von der Elektronikeinheit abgegebene Wärme ab.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung auf unterschiedlichen Seiten des Luftwärmetauschers, welche voneinander wärme­ entkoppelt sind, wird eine Rückwirkung von Temperatur­ schwankungen des einen Teils auf den anderen Teil sicher vermieden und dadurch eine besonders hohe Temperaturkonstanz erreicht.

Bei den bislang geschilderten vorteilhaften Ausführungs­ formen der Erfindung war jeweils nur ein Wärmetauscher vorgesehen. Für bestimmte Einsatzzwecke ist jedoch die Verwendung mehrerer Wärmetauscher vorteilhaft, entweder zur einfachen Kapazitätsanpassung (einzelner Wärmetauscher ist zur Kondensatabscheidung nicht ausreichend; gleichzei­ tige Analyse unterschiedlicher Gasströme, die jedoch alle auf die gleiche Temperatur abgekühlt werden sollen; größere Gasmengen; höhere Taupunkte). Hierzu wird bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Block aus wärmeleitendem Material mehrere Aus­ nehmungen zur Aufnahme mehrerer Gegenstromteile aufweist, und daß die Ausnehmungen symmetrisch um eine zentrale Kühlausnehmung angeordnet sind, in welche eine Kühleinheit zumindest teilweise einschiebbar ist. Durch die symmetrische Anordnung der Wärmetauscher- Ausnehmungen werden annähernd gleiche Betriebsbedingungen, das heißt insbesondere annähernd gleiche Temperaturen, in den unterschiedlichen Wärmetauschern sichergestellt. Die in die zentrale Kühlausnehmung ein­ schiebbare Kühleinheit kann, wie bereits geschildert, eine mit einem Peltierelement versehene Kühleinheit sein. Die mit Peltierelementen unter vertretbarem Aufwand er­ zielbare Kühlleistung ist jedoch nicht allzu groß. Demgemäß wird bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Kühleinheit einen Kom­ pressor mit Kondensator und Verdampfer aufweist. Derartige Kühleinheiten können relativ große Kühlleistungen zur Verfügung stellen. Die etwas schwierigere oder aufwendigere Temperaturregelung gegenüber Peltierelementen wird teilweise dadurch kompensiert, daß bei derartigen relativ großen Materialblöcken, welche mehrere Wärmetauscher aufnehmen sollen, die Temperaturkonstanz durch die große Wärmekapa­ zität eines derartig voluminösen Materialblocks gefördert wird. Die Temperaturkonstanz wird weiter erhöht durch eine elektrische Regelung insbesondere mit einem elektrischen Fühler geringer Masse.

Ein weiterer Vorteil bei derartigen Kompressorkühlvorrich­ tungen ist darin zu sehen, daß diese in explosionsgeschütz­ ter Ausführung hergestellt werden können, wie es eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vorschlägt. Damit kann auch bei besonders kritischen Einsatzzwecken, bei denen sonst eine Explosionsgefahr besteht, die erfin­ dungsgemäße Aufbereitungseinrichtung Verwendung finden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch darge­ stellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen.

Es zeigen, teilweise in ausschnittweiser Darstellung:

Fig. 1: eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers;

Fig. 2: eine weitere Ausführungsform eines erfindungs­ gemäßen Wärmetauschers;

Fig. 3: eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Ausführungs­ form im Deckelbereich des Gegenstromteiles;

Fig. 4: eine weitere Ausführungsform eines erfindungs­ gemäßen Wärmetauschers, welche insbesondere für die Herstellung aus Stahl oder Kunststoff geeignet ist;

Fig. 5: einen Kühlblock aus Metall, vorzugsweise zur Verwendung mit einem Peltierelement;

Fig. 6: die Außenansicht einer vollständigen erfindungs­ gemäßen Aufbereitungseinrichtung mit Peltierele­ mentkühlung;

Fig. 7: einen Metallblock zur Aufnahme mehrerer Wärme­ tauscher und einer zentralen Kompressorkühleinheit; und

Fig. 8: eine schematische Darstellung des Analysenvorgangs mit einer erfindungsgemäßen Aufbereitungseinrich­ tung.

Der in Fig. 1 dargestellte Wärmetauscher 10 wird vorzugs­ weise aus Duranglas gefertigt und weist einen zylindrischen Einlaßteil 12 auf, welcher mit einem Schlauchanschluß 14 zum Anschluß eines Vitonschlauches zur Gaszuleitung versehen ist. Das abzukühlende Probengas gelangt in Pfeil­ richtung über eine Einlaßöffnung 16 durch den Einlaßteil 12, an den sich über einen Übergang 18 ein als zylindrisches Rohr ausgebildeter Einströmteil 20 anschließt. Der Einlaß­ teil 12 ist in einem Deckelabschnitt 22 aufgenommen, welcher den oberen Abschluß eines Gegenstromteiles 24 bildet. Der Einströmteil 20 verläuft konzentrisch zum Gegenstromteil 24 und ist an seiner Ausströmöffnung 26 gegenüber der Innenwandung des Gegenstromteiles 24 durch Distanzstücke 27, 29 gehaltert.

Der Gegenstromteil 24 läuft nach unten weiter in einen Endabschnitt 28 aus, an welchen sich ein Anschlußteil 30 anschließt, an den wiederum ein nicht näher dargestellter Kodensatbebehälter (vergleiche den Pfeil 32) beispielsweise über eine Schlauchverbindung angeschlossen ist.

Der Einlaßteil 12 ist gegenüber der Längsachse des Wärme­ tauschers um etwa 30° geneigt. Die Rückführung des einge­ tretenen Probengases erfolgt vom unteren Endabschnitt 28 des Gegenstromteiles 24 wieder in Richtung auf den Deckelabschnitt 22 zu, in welchem eine weitere Ausnehmung zur Aufnahme eines Auslaßteiles 34 vorgesehen ist. Der Auslaßteil 34 ist im wesentlichen zylindrisch und in seinem Endabschnitt mit einem Schlauchanschluß 36 versehen. Durch die Austrittsöffnung 38 tritt das vom Kondensat befreite Probengas in dargestellter Pfeilrichtung aus. Um auf einen Blick Einlaß- und Auslaßteil 12 beziehungsweise 34 unter­ scheiden zu können, ist der Auslaßteil 34 in einem Winkel von 15° zur Längserstreckung des Gegenstromteiles angeord­ net.

Von außen wird der Gegenstromteil mit einer Kühlung beauf­ schlagt. Der Gegenstromteil 24 gibt diese Kühlwirkung auf den inneren Einströmteil 20 weiter, durch welchen das noch mit Kondensat beladene Probengas über die Öffnung 16 in Richtung auf die Auslaßöffnung 26 des Einströmteils in den Wärmetauscher hineinströmt. Ein Großteil des durch die Temperaturerniedrigung ausfallenden Kondensates fällt bereits aus dem Probengas im Bereich des Einströmabschnit­ tes aus und gelangt auf geradem Wege nach unten zum Endab­ schnitt 28 des Gegenstromteiles 24 und weiter in Richtung des Pfeiles 32 in den Kondensatbehälter. Im Gegenstrom, in Richtung auf den Auslaßteil 34 hin, wird das austreten­ de Gas infolge der stärkeren Nähe zu den Wänden des Gegen­ stromteiles 24 einer besonders starken Kühlwirkung unterzo­ gen und hier fallen die restlichen Kondensatanteile entspre­ chend der eingestellten Kühlwirkung, das heißt der einge­ stellten Temperatur, aus.

Dadurch, daß ein Großteil des Kondensats bereits im Ein­ strömteil 20 ausfällt und dem weiteren Gegenstromgasfluß entzogen ist, ergibt sich gegenüber dem Stand der Technik ein deutliche Verringerung des Auswascheffektes und der Wiederverdampfung des Kondensats.

Auch bei der in Fig. 2 dargestellten weiteren vorteil­ haften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmetau­ schers 40 sind Einströmteil 46 und Gegenstromteil 50 als konzentrische Rohre, vorzugsweise aus Glas, ausgebildet. Die Anordnung von Deckelabschnitt 58 und Auslaßteil 60 unterscheidet sich jedoch von der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform. Ein Einlaßteil 42 ist konzentrisch einstük­ kig mit dem Einströmteil 46 ausgeführt. Über eine Einlaß­ öffnung 44 im Einlaßteil 42 strömt mit Kondensat beladenes heißfeuchtes Probengas auf direktem Wege ohne Strömungs­ verluste in den Einströmteil 46. Nach Austritt aus der Austrittsöffnung 48 des Einströmteiles 46 gelangt das Gas in den unteren Endabschnitt 52 des Gegenstromteiles 50. Aus einer unteren Öffnung 54 des Gegenstromteiles 50 tritt bereits aufgefallenes Kondensat aus und gelangt auf geradem Wege in Richtung des Pfeiles 56 in den Kon­ densatbehälter. Im übrigen kehrt sich der Gasweg um und das bereits um einen gewissen Betrag im Einströmteil 46 abgekühlte Gas tritt in Richtung auf den Deckel 58 des Gegenstromteiles 50 zwischen Einströmteil 46 und Gegen­ stromteil 50 nach oben und verläßt den Gegenstromteil 50 durch einen in dessen Seitenwandung, dem Deckelabschnitt 58 benachbart angeordneten, Auslaßteil 60, welcher ebenfalls ein zylindrisches Rohr ist.

Der Auslaßteil 60 ist in einem Winkel von 93° zur Längs­ achse des Gegenstromteiles 50 angeordnet.

In Fig. 3 ist eine symmetrische Anordnung von Einlaß- und Auslaßteil dargestellt; ansonsten gleicht diese Aus­ führungsform weitestgehend dem Wärmetauscher gemäß Fig. 1.

Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 3 ist auf einen Gegen­ stromteil 62 an einer Verbindungsstelle 64 ein im Durchmes­ ser gegenüber dem Gegenstromteil 62 vergrößerter Deckelab­ schnitt 66 aufgesetzt, der zur Beruhigung des Gasstromes beiträgt. Der Deckelabschnitt ist als Zylinderrohr mit einer oberen Deckelfläche 68 ausgeführt. In der Deckelfläche 68 sind zwei Ausnehmungen zur Aufnahme eines Einlaßteiles 70, welches sich in einem Rohr 72 durch den Deckelabschnitt 66 fortsetzt und in einen Einströmteil 74 mündet, und eines rohrförmigen Auslaßteils 76 vorgesehen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 können Deckelabschnitt 66 sowie die Einlaß- und Auslaßteile 70,76, gegebenenfalls unter Einschluß des Einströmteiles 74, als komplette Ein­ heit gefertigt und auf ein Gegenstromteil 62 aufgesetzt werden.

Bei dieser Ausführungsform sind sowohl Auslaßteil 76 als auch Einlaßteil 70 jeweils um etwa 15° gegenüber der Längs­ achse des Gegenstromteiles 62 geneigt.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers 80 ist ein Deckelabschnitt 82 vorgesehen, in welchem Ausnehmungen zur Aufnahme von Rohrstücken für Einlaß- und Auslaßteil vorgesehen sind. An eine Einlaßöffnung 90 schließt sich eine Einlaßbohrung 92 an, welche sich in einer schräg verlaufenden Bohrung 94 fortsetzt. Die Bohrung 94 führt ins Zentrum des Deckel­ abschnittes 82, von wo aus abgewinkelt ein doppelwandig ausgeführter Einströmteil aus einem inneren Einströmteil 86 und einem äußeren Einströmteil 84 abgeht.

In analoger Weise ist eine Auslaßöffnung 96 mit einer Auslaßbohrung 98 im Deckelabschnitt 82 vorgesehen. Die Verbindung zwischen Auslaßbohrung 98 und dem Gegenstrom­ bereich für das austretende abgekühlte Gas wird durch eine Bohrung 100 hergestellt.

Der doppelwandige Einströmteil 84, 86 ist konzentrisch von einem Gegenstromrohr 88 umgeben. Dieses weist an seinem dem Deckelabschnitt 82 abgewandten Ende eine Aufnahmebohrung 108 auf, in welche ein Rohrstück 110 eingeschoben ist. Dieses Rohrstück 110 ist zum Anschluß an einen in Richtung des Pfeiles 112 angeordneten Kondensatbehälter ausgebil­ det und kann beispielsweise einen Schlauchanschluß, einen Schraubanschluß oder eine Schweißverbindung zum Kondensat­ behälter tragen. Der Einströmteil 84, 86 endet mit Abstand zur Aufnahmebohrung 108.

Entlang der überwiegenden Längserstreckung des Gegenstrom­ teiles 88 ist eine zylindrische Druckfeder 102 vorgesehen. Die Druckfeder 102 weist einen oberen Endabschnitt 104 und einen unteren Endabschnitt 106 auf. Der Außendurchmesser der Druckfeder 102 ist an den Innendurchmesser des Gegen­ stromteiles 88 angepaßt und die Feder stützt sich so gegen diese Innenwand ab.

Im Gegenstromweg zwischen Einströmteil 84, 86 und Gegenstrom­ teil 88 erfolgt durch den wendelartigen Aufbau der Druck­ feder 102 eine gewisse Verwirbelung des bereits auf der Vorabkühlstrecke 84, 86 teilweise abgekühlten Gases. Das Gas wird also auf dem Gegenstromweg einer besonders intensi­ ven Abkühlung ausgesetzt, da die Verwirbelung zu einer längeren Aufenthaltsdauer führt und gleichzeitig die Wände des Gegenstromteils 88, wie ansonsten in den bereits be­ schriebenen Fällen aufgrund der direkten Kühlbeaufschlagung besonders gut gekühlt sind.

Wie auf besonders einfache und effektive Weise die Kühlung der beschriebenen Gegenstromteile und damit der Wärme­ tauscher insgesamt bewerkstelligt wird, geht aus Fig. 5 hervor. Ein Kühlblock 114 aus Aluminium ist etwa quader­ förmig und weist zwei Längsstege 116,118 auf, zwischen denen eine Ausnehmung 120 zur Aufnahme eines Peltierelemen­ tes angeordnet ist. Wie im oberen Teil der Fig. 5 darge­ stellt,ist die Oberfläche der Ausnehmung 120 besonders glatt und eben ausgeführt, um einen guten Wärmekontakt zu einem Peltierelement herzustellen. Dieser Wärmekontakt kann durch Aufbringen einer Wärmeleitpaste zwischen dem Peltierelement und der Ausnehmung 120 noch weiter verbessert werden.

Die rückwärtige Oberfläche 122 und die übrigen Flächen des Kühlblocks 114 können mit geringeren Genauigkeits­ anforderungen gefertigt sein. Zentral in dem Kühlblock 114 ist eine Ausnehmung 126 für ein Gegenstromteil vorge­ sehen. Dabei sind der Außendurchmesser eines Gegenstromtei­ les und der Innendurchmesser der Ausnehmung 116 derart aneinander angepaßt, daß der Gegenstromteil in gutem Wärme­ kontakt, aber spannungsfrei in die Ausnehmung 126 geschoben werden kann. Auch in diesem Falle kann der Wärmekontakt durch Aufbringen von Wärmeleitpaste zwischen Gegenstrom­ teil und Ausnehmung 126 weiter verbessert werden.

In den Längsstegen 116,118 sind Durchgangslöcher 130, 132, 134, 136 zur Festlegung des Kühlblocks mittels Schraub­ verbindungen vorgesehen.

Eine weitere Bohrung 128 in dem Aluminiumblock 114 dient zur wärmeleitenden Aufnahme eines Temperatursensors, welcher ein elektrisches Signal abgibt, das zur Temperaturrege­ lung verwendet wird.

Der in Fig. 5 dargestellte Aluminiumkühlblock 114 ist zur Aufnahme eines Wärmetauschers gemäß Fig. 2 vorgesehen und weist demzufolge eine weitere Ausnehmung 124 auf, welche sich von der zentralen Ausnehmung 126 weg nach außen erstreckt, um einen Auslaßteil 60 (Fig. 2) aufzu­ nehmen.

Den Aufbau eines kompletten Aufbereitungsgerätes 140 zeigt Fig. 6. Dabei sind die Fig. 6b, 6c und 6d Ansichten dreier unterschiedlicher Seiten und Fig. 6a stellt eine Ansicht des Gerätes von unten dar. Die Aufbereitungseinrich­ tung 140 weist einen Aluminiumblock 142 auf, welcher in einem Isoliergehäuse 144 aufgenommen ist. Ein Auslaßteil 148 (vergleiche Auslaßteil 60 in Fig. 2) erstreckt sich vom Aluminiumblock 142 nach außen. Weiterhin ist ein Peltier­ element 146 zwischen dem Aluminiumblock 142 und einem ersten Kühlkörper 164 im Zentrum der Gesamteinheit angeord­ net. Das Probengas, dessen Taupunkt erniedrigt werden soll, strömt durch einen Einlaßteil 150 in einen Einström­ teil 152 und verläßt über den Gegenstromteil 154, welcher in dem Aluminiumblock 142 aufgenommen ist, den Wärmetauscher über den Auslaßteil 148. Ausfallendes Kondensat gelangt nach unten in einen Kondensatablaß 156 und von da aus in einen nicht näher dargestellten Kondensatsammelbehälter. In der Mitte des dargestellten Gerätes sind zwei getrennte Kühlrippenkörper 164, 166 wärmeentkoppelt voneinander angebracht. Der Kühlrippenkörper 164 ist hierbei wärmelei­ tend mit dem Peltierelement 146 verbunden; der getrennte Kühlrippenkörper 166 dagegen, auf der dem Aluminiumblock 142 und Peltierelement 146 abgewandten Seite des Gesamt­ gerätes 140, mit einer Stromversorgungs- und Regeleinheit 168. Diesem wird über ein Zuleitungskabel 160 mit üblichem Stecker elektrische Energie zugeführt. Abhängig von der eingestellten Temperaturregelgröße, vergleiche die Tempera­ tursensoröffnung 128 in Fig. 5, wird über elektrische Leitungen 158 geregelt dem Peltierelement 146 elektrische Energie zugeführt und derart dessen Kühlleistung geregelt. Beide Kühlrippenanordnungen 164,166 werden mit einem Lüfter zwangsbelüftet, welcher in einem Gehäuse 162 angeordnet ist. Auch die elektrische Antriebsleistung des nicht mehr dargestellten Lüftermotors kann, falls erforderlich, in den Regelkreis zwischen Stromversorgungs- und Regeleinheit 168 und Peltierelement 146 beziehungsweise den im Aluminium­ block 142 vorgesehen Temperatursensor einbezogen werden.

In Fig. 7 ist ein Aluminiumblock 170 dargestellt, welcher zur Aufnahme mehrerer Wärmetauscher ausgebildet ist. Hier­ zu sind in dem Aluminiumblock 170 beispielsweise vier Ausnehmungen 172,174,176 und 178 zur Aufnahme von vier zylindrischen Wärmetauschern vorgesehen. Die vier Aus­ nehmungen 172-178 sind symmetrisch um eine zentrale, größere Ausnehmung 180 angeordnet, in welche der Verdampfer eines Kühlaggregats (mit Kompressor und Kondensor zusätzlich ausgerüstet) eingeschoben werden kann. Ein derartiger Kühlblock 170 ist besonders für größere anfallende Wärme­ mengen und demzufolge hohe erforderliche Kühlleistungen geeignet.

Selbstverständlich ist die Form des Aluminiumblocks 170 nicht auf die dargestellte zylindrische Form beschränkt, sondern kann beispielsweise die Form eines Quaders etc. haben; vorzugsweise wird die Form des Kühlblocks 170 an die verwendete Zwangskühlung angepaßt.

In Fig. 8 ist schematisch dargestellt wie unter Verwendung der erfindungsgemäßen Aufbereitungseinrichtung ein Gasstrom aufbereitet wird, bevor er einem Analysengerät zugeleitet wird.

Ausgehend von einer Filterentnahmesonde 182 am Probenent­ nahmeort wird das heiße feuchte Gas über eine Leitung 184 einer Aufbereitungseinheit 186 mit Wärmetauscher zu­ geführt und verläßt, abgekühlt auf 5°C den Wärmetauscher über eine Leitung 188. Ein anschließender Feinfilter 190 sondert sonstige Verunreinigungen aus. An den Feinfilter 190 schließt sich eine Gasförderpumpe 192 an, welche für die Gasströmung von der Filterentnahmesonde 182 bis zum Analysengerät sorgt, welches in Pfeilrichtung der Gas­ förderpumpe 192 nachgeschaltet ist.

Aus der Aufbereitungseinheit 186 austretendes Kondensat gelangt über die Leitung 194 in einen Kondensatsammel­ behälter 196. Von dem Kondensatsammelbehälter wird das Kondensat mittels einer Schlauchpumpe 198 über eine nicht näher bezeichnete Leitung abgezogen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 6, also Kühlung mittels Peltierelement, und einem in Fig. 1 bis 4 dargestellten Wärmetauscher mit einem Totvolumen von circa 13 ml ergab sich bei einer maximalen Gaseingangstemperatur von 150°C und maximaler Wasserdampf­ sättigung von 60°C bei einem Gasdurchfluß von maximal 120 l/Std ein Gasausgangstaupunkt von +5°C ± 0,1°C. Hier­ bei konnte die das Gerät umgebende Temperatur zwischen +5 und +45°C schwanken. Mit einem Peltierelement wurde eine maximale Kühlleistung von 50 kJ/Std. erreicht, wobei ein Leistungsbedarf von 90 VA einschließlich der für den Lüftermotor erforderlichen Betriebsenergie erforderlich war. Insbesondere die erzielte Konstanz des Gasausgangstau­ punktes von ± 0,1°C bei einem Gasdurchfluß von 120 l/Std. in Verbindung mit der geringen elektrischen Leistung machen die Vorteile der vorliegenden Erfindung deutlich.

Claims (24)

1. Aufbereitungseinrichtung für Probengase, gekenn­ zeichnet durch einen Wärmetauscher (10,40,80) mit einem Einlaßteil (12,42,70,92,94,150) für das Proben­ gas, einem an den Einlaßteil (12,42,70,92,94,150) angeschlossenen inneren Einströmteil (20,46,74,84,86,152) und einem den Einströmteil zumindest teilweise außen umschließenden äußeren Gegenstromteil (24,50,62,88,154), welcher dem Einlaßteil benachbart einen Auslaßteil (34,60,76,96,98,148) aufweist, von einer Kühlvor­ richtung (114,146,170) äußerlich beaufschlagbar und in Einströmrichtung stromabwärts mit einem Auffangbehälter (32,56,112,156,196) für aus dem Probengas bei Kühlung ausfallendes Kondensat ver­ sehen ist.

2. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmteil (20,46,74,84,86,152) konzentrisch in dem äußeren Gegenstromteil (24,50, 62,88,154) angeordnet ist.

3. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmteil (20,46, 74,84,86,152) und der äußere Gegenstromteil (24,50, 62,88,154) zylindrische Rohre sind, daß der Gegen­ stromteil (24,50,62,88,154) einen am oberen Ende angeordneten Deckelabschnitt (22,58,66,82) aufweist, welcher mit einer Ausnehmung zur Aufnahme des Ein­ strömteiles (20,46,74,84,86,152) versehen ist, sowie einen unteren Bodenabschnitt (28,30,52,110), an welchen der Auffangbehälter (32,56,112,156,196) angeschlossen ist.

4. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckelabschnitt (22,66,82) mit einer weiteren Ausnehmung (98) zur Aufnahme des Auslaßteiles (34, 76) versehen ist.

5. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßteil (34) ein Rohr ist, welches um etwa 15° gegen die Längsachse des Gegenstromteiles (24) geneigt ist, und daß der Einlaßteil (12) im Bereich des Deckelabschnitts (22) an den Einströmteil (20) angeschlossen ist und gegen die Längsachse des Gegenstromteiles (24) um etwa 30° geneigt ist.

6. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßteil (42) und der Einströmteil (46) konzentrische Rohre sind, welche im Bereich des Deckelabschnitts (58) aneinander anschließen.

7. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßteil (42) und der Einströmteil (46) einstückig ausgeführt sind.

8. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßteil (60) dem Deckelabschnitt (58) benachbart im äußeren Gegenstromteil (50) angeordnet und als Rohr ausge­ führt ist, welches sich etwa im rechten Winkel zum Gegenstromteil (50) nach außen erstreckt.

9. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen dem unteren Abschnitt der Längsachse des Gegenstromteiles (50) und der Längsachse des Auslaßteiles (60) etwa 93° beträgt.

10. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Einströmteil (20) und dem Gegen­ stromteil (24) Distanzstücke (27, 29) zur Festlegung des Abstandes vorgesehen sind.

11. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstromteil (88) mit einer seiner Innen­ wandung benachbart angeordneten Verwirbelungsvor­ richtung (102,104,106) versehen ist.

12. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwirbelungsvorrichtung eine sich entlang zumindest eines Teils der Längser­ streckung des Gegenstromteiles (88) erstreckende zylin­ drische Feder (102,104,106) ist, deren Außendurch­ messer etwas kleiner oder gleich dem Innendurchmesser des Gegenstromteiles (88) ist.

13. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß der Einlaßteil (12,42,70,92,94,150) und/oder der Einströmteil (20,46,74,84,86,152) und/oder der Gegenstromteil (24,50,62,88,154) und/oder der Auslaßteil (34,60,76,96,98,148) aus Glas, insbeson­ dere Duran-Glas, oder aus Stahl, insbesondere Edel­ stahl, ausgeführt sind.

14. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßteil (12,42,70,92,94,150) und/oder der Einströmteil (20,46,74,84,86,152) und/oder der Gegenstromteil (24,50,62,88,154) und/oder der Auslaßteil (34,60,76,96,98,148) aus PVDF oder PTFE ausgeführt sind.

15. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung einen Block (114,170) aus wärmeleitendem Material aufweist, welcher mit zu­ mindest einer Ausnehmung (126;172,174,176,178) zur Aufnahme zumindest eines Gegenstromteils (24,50, 62,88,154) versehen ist.

16. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeleitende Material ein Metall, vorzugsweise Aluminium ist.

17. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Außen­ fläche des Gegenstromteils (24,50,62,88,154) und der Innenfläche der Ausnehmung (126;172,174,176,178) des Blocks (114,142,170) ein pastöses wärmeleitendes Material in wärmeleitendem Kontakt angeordnet ist.

18. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet daß der Block (114,142,170) der Kühlvorrichtung mit einem aktiven Kühlelement (146) versehen ist.

19. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Kühlelement zumindest ein thermoelektronisches (Peltier-) Element (146) ist.

20. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (114,142) mit dem Peltierelement (146) auf der einen Seite eines mit einem Lüfter (162) versehenen Luftwärmetauschers (164,166) angeordnet ist, auf dessen gegenüber­ liegender Seite eine Stromversorgungs- und elektro­ nische Regeleinheit (168) für das Peltierelement (146) wärmeentkoppelt angebracht ist.

21. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 15, 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (170) aus wärmeleitendem Material mehrere Ausneh­ mungen (172,174,176,178) zur Aufnahme mehrerer Gegenstromteile aufweist, und daß die Ausnehmungen symmetrisch um eine zentrale Kühlausnehmung (180) angeordnet sind, in welche eine Kühleinheit zumindest teilweise einschiebbar ist.

22. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinheit einen Kompressor mit Kondensator und Verdampfer aufweist.

23. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinheit elektrische Betriebsmittel für Antrieb und Regelung in explo­ sionsgeschützter Bauweise aufweist.

24. Aufbereitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (10,40,80) nahezu ganzflächig von der Kühlvorrichtung (114,146,170) äußerlich beaufschlagbar ist.