DE3540914C1 - Apparatus for water separation - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Gerät zur automatischen Was serabscheidung in Analysengasen, insbesondere in Gasan saugleitungen im Steinkohlenbergbau, das im wesentlichen aus einem das abzuscheidende Wasser aufnehmenden, mit einem Auslaßventil sowie einem Anschluß für die ankommende und abgehende Gasleitung versehenen Auffangbehälter besteht.The invention relates to a device for automatic What water separation in analytical gases, especially in gasane Suction lines in hard coal mining, essentially from a water absorbing, with an outlet valve and a connection for the incoming and outgoing gas line provided collection container.
Besonders im Steinkohlenbergbau kommt es häufig vor, daß von unzugänglichen Betriebspunkten Gase zu Analysenzwecken angesaugt werden müssen. Im allgemeinen weisen die se Betriebspunkte dann hohe Temperaturen und eine rela tive Feuchte auf, die nahe der Sättigung liegt. In den zugänglichen Bereichen, wo die Analyse der Gase durchge führt wird, herrscht im allgemeinen eine niedrige Tempe ratur vor, so daß in den Gasansaugleitungen Feuchtig keit zu Wasser auskondensiert, wodurch die Analysenein richtungen in ihrer Funktion eingeschränkt werden können. Darüber hinaus wird der Strömungswiderstand und damit der Unterdruck in den Gasansaugleitungen vergrößert, wodurch die angesaugte Gasmenge verringert wird. Bei starkem Wasseranfall können die Leitungen und entsprechende Staub filter verstopft werden.Especially in coal mining, it often happens that gases from inaccessible operating points for analysis purposes need to be sucked in. In general, the operating points then high temperatures and a rela active moisture that is close to saturation. In the accessible areas where the analysis of the gases the temperature is generally low rature before, so that in the gas intake lines moist condensed to water, which makes the analyzes directions can be restricted in their function. In addition, the flow resistance and thus the negative pressure in the gas intake lines increases, which reduces the amount of gas drawn in. With strong The pipes and the corresponding dust can cause water filters are clogged.
Um eine ordnungsgemäße und aussagekräftige Gasanalyse durchführen zu können, ist es außerdem erforderlich, daß der Wasserabscheider in ausreichendem Abstand vor dem Analysengerät auch das kondensierte Wasser abscheidet und nach Möglichkeit eine zusätzliche Kühlung des Gasstromes bewirkt, um den Taupunkt soweit herabzusetzen, daß die Analyseneinrichtung durch die im Gas verbliebene Feuchtigkeit nicht mehr gestört wird.For a proper and meaningful gas analysis To be able to perform, it is also necessary that the water separator at a sufficient distance from the Analyzer also separates the condensed water and, if possible, additional cooling of the gas stream causes to lower the dew point so far that the analysis device by the remaining in the gas Moisture is no longer disturbed.
Bei der Abscheidung von Wasser aus Analysengasen besteht das Problem, daß bei der Abscheidung keine Fremdluft in den Analysengasstrom gelangen darf. Dieses Problem wird z. B. mittels eines Wasserabscheiders gelöst, der als Gassperre eine Quecksilbersäule verwendet (Druckschrift Nr. 1612, Seite 10, der Fa. M. Maihak AG., 2000 Hamburg 60). Ist der Druck des abgeschiedenen Wassers auf die Quecksilbersäule größer als der Höhe der Quecksilbersäule entspricht, wird das Wasser durch das Quecksilber hindurch abgeschieden. Der Unterdruck in den Gasabsaugeleitungen darf dabei nicht größer sein als die Höhe der Quecksilbersäule. Da in Anwen dungen des Bergbaus die Ansaugeleitungen mehrere hundert Meter lang sein können und entsprechend leistungsfähige Pumpen eingesetzt werden, erreicht der Unterdruck in der Gasansaugeleitung oftmals Werte von 5000 bis 7000 mm Was sersäule oder 400 bis 500 mm Quecksilbersäule. Der Einsatz solch hoher Flüssigkeitssäulen läßt sich im Steinkohlen bergbau unter Tage nicht praktizieren. When separating water from analytical gases the problem that no foreign air in the separation the analytical gas flow may reach. This problem will e.g. B. solved by a water separator, which as Gas barrier uses a mercury column (publication no. 1612, page 10, from M. Maihak AG., 2000 Hamburg 60). Is the pressure of the deposited water on the mercury column larger than the height of the mercury column, it will Water separated through the mercury. The Negative pressure in the gas extraction lines must not be allowed be greater than the height of the mercury column. There in applications mining applications several hundred Can be meters long and correspondingly powerful Pumps are used, the vacuum in the reaches Gas intake line often values from 5000 to 7000 mm What column or 400 to 500 mm mercury column. The stake Such high liquid columns can be found in hard coal Do not practice underground mining.
Im Steinkohlenbergbau ist derzeit ein Wasserabscheider im Einsatz, der bei hohen Unterdrücken in Methan-Gasabsau geleitungen arbeitet und lediglich Druckluft zur Versor gung benötigt (Prospekt Nr. VP 4/1070, Ausgabe 2/79, der Fa. Gründer + Hölten, 4300 Essen). Der Auffangbehälter ist neben den Anschlüs sen der ankommenden und der abgehenden Gasleitung mit einem Auslaßventil versehen. In dem Auffangbehälter wird das Schwellwasser aufgefangen und durch Druckluft aus geschieden. Ein derartiger Wasserabscheider ist zum einen mit dem Nachteil behaftet, daß er ein großes Totvolumen aufweist und damit eine Verzögerung in der Gasanalyse hervorruft, und zum anderen wird während des Entleerungs vorganges das große Totvolumen mit der Luft gefüllt, die da mit in den Gasraum eingespeist wird und die Gasanalyse verfälscht.There is currently a water separator in the coal industry in use at high negative pressures in methane gas extraction lines works and only compressed air to the supplier required (brochure no. VP 4/1070, edition 2/79, the Founder + Hölten, 4300 Essen). The collecting container is next to the connections with the incoming and outgoing gas pipeline an outlet valve. In the collecting container the swell water collected and expelled by compressed air divorced. One such water separator is suffers from the disadvantage that it has a large dead volume and thus a delay in gas analysis evokes, and secondly during emptying process the large dead volume filled with the air that there is fed into the gas space and the gas analysis adulterated.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zur automatischen Wasserabscheidung in Analysengasen, ins besondere in Gasansaugeleitungen im Steinkohlenbergbau zu schaffen, welches unter Vermeidung der bisherigen Nach teile zur Durchführung einer korrekten Gasanalyse sowohl das Schwell- und Kondenswasser als auch das in der Leitung durch Kondensation anfallende Wasser ausscheidet und gleich zeitig in wirtschaftlicher Weise eine Kühlung des Gasstromes zur weiteren Trocknung bewirkt.The invention has for its object a device for automatic water separation in analytical gases, ins especially in gas suction lines in hard coal mining to create which while avoiding the previous parts to perform a correct gas analysis both the swelling and condensation water as well as that in the pipe water produced by condensation is eliminated and the same early cooling of the gas stream in an economical manner effected for further drying.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Auffangbehälter vorgeschaltet ein die ankommende Gas leitung in Form einer Kühlschlange aufnehmender, mit Was ser füllbarer Kühlbehälter mit einer in den Kühlbehäl ter durch die Kühlschlange hindurchragenden, am unteren Ende eine Metallfritte aufweisende zusätzliche Luftlei tung vorgesehen ist und daß an dem Kühlbehälter eine Was serleitung und ein gemeinsamer Luft- und Wasserabfluß angeschlossen sind. This object is achieved in that The incoming gas is connected upstream of the collecting container Cable in the form of a cooling coil, with what This fillable cooling container with one in the cooling container protruding through the cooling coil at the bottom Additional air duct with metal frit at the end device is provided and that a thing on the cooling container water pipe and a common air and water drain are connected.
In vorteilhafter Weise benötigt der automatische Wasser abscheider für Analysengase zur Energieversorgung lediglich Druckluft und Wasser.The automatic water advantageously requires separator for analysis gases for energy supply only Compressed air and water.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß zur Entleerung und Belüftung des Auffangbehälters in zeitlichen Abständen eine die entsprechenden Ventile steuernde pneumatische Logik vorgesehen ist. Bei der Ent leerung und Belüftung treten nur geringe Mengen Fremdluft in den Gasraum ein. Zur Abkühlung des Analysengases, wel ches in einer engen Spirale durch den Kühlbehälter ge führt wird, wird die Verdunstungskälte von Wasser, durch welches Luft perlt, herangezogen.A particular advantage of the invention is that that for emptying and venting the collecting container the corresponding valves at intervals controlling pneumatic logic is provided. At Ent Emptying and ventilation occur only in small amounts of external air into the gas space. For cooling the analysis gas, wel ches in a tight spiral through the cooling container the evaporation cold of water which air bubbles up.
Der technische Fortschritt der Erfindung ist insbesonde re darin zu sehen, daß nunmehr eine Wasserabscheidung auch bei hohem Unterdruck in der Gasansaugeleitung mög lich ist, daß gleichzeitig eine zusätzliche Kühlung des Gases und damit die Herabsetzung des Taupunktes vorge nommen werden kann, daß für die Versorgung des Gerätes lediglich Druckluft und Wasser und nicht die für den Unter tagebergbau problematische Elektrizität benötigt wird, und daß in kostensparender Weise der Wartungsaufwand durch den automatischen Betrieb des Gerätes stark herabgesetzt wird.The technical progress of the invention is in particular re to see that there is now a water separation possible even with high negative pressure in the gas intake line Lich is that additional cooling of the Gas and thus the lowering of the dew point can be taken that for the supply of the device only compressed air and water and not for the under opencast mining problematic electricity is needed and that the cost of maintenance through the automatic operation of the device is greatly reduced becomes.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeich nungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is in the drawing shown and is explained in more detail below. It shows
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des Gerätes zur Wasser abscheidung in einer schematischen Darstellung, und Fig. 1 shows an embodiment of the device for water separation in a schematic representation, and
Fig. 2 ein Schaltschema für das Gerät zur automatischen Wasserabscheidung mittels einer pneumatischen Logik. Fig. 2 is a circuit diagram for the device for automatic water separation using pneumatic logic.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des Gerätes zur automatischen Wasserabscheidung besteht aus einem Auf fangbehälter 1, dem vorgeschaltet ein Kühlbehälter 4 ange ordnet ist. In den Kühlbehälter 4 führt die ankommende Gasansaugleitung 2, die innerhalb des Kühlbehälters 4 als eng geführte Spirale oder Kühlschlange 3 verlaufend am unteren Ende in den Auffangbehälter 1 übergeht und dort einen Auslaß 9 aufweist. Der Kühlbehälter 4 wird über die Wasserleitung 7 mit Wasser beschickt, wobei in der Wasser leitung 7 ein Nadelventil 14 angeordnet ist. Die Wasserlei tung 7 ist über ein Ventil 13 öffen- und schließbar. Zentral in dem Kühlbehälter 4, und zwar durch die Kühlschlange 3 hin durchragend, ist bis zum unteren Ende des Kühlbehälters 4 eine Luftleitung 5 angeordnet, die am unteren Ende mit einer Me tallfritte 6 versehen Luft durch das Kühlwasser perlt. In der Luftleitung 5 ist ein verstellbares Nadelventil 11 und ein Durchflußmesser 15 angeordnet. Zur Kontrolle des Wasserstan des im Kühlbehälter 4 ist seitlich eine Wasserfüllstandsan zeige 19 angeordnet. Weiterhin ist an dem Kühlbehälter 4, und zwar oberhalb, ein Luft- und Wasserabfluß 8 vorgesehen.The embodiment of the device for automatic water separation shown in Fig. 1 consists of a catch container 1 , which is arranged upstream of a cooling container 4 is. The incoming gas suction line 2 leads into the cooling container 4 , which passes within the cooling container 4 as a tightly guided spiral or cooling coil 3 at the lower end into the collecting container 1 and has an outlet 9 there . The cooling container 4 is charged with water via the water line 7, with a needle valve 14 being arranged in the water line 7 . The Wasserlei device 7 can be opened and closed via a valve 13 . Centrally in the cooling container 4 , namely projecting through the cooling coil 3 , an air line 5 is arranged up to the lower end of the cooling container 4 , which at the lower end with a tallfritte 6 bubbles air through the cooling water. An adjustable needle valve 11 and a flow meter 15 are arranged in the air line 5 . To control the water level in the cooling container 4 , a water level indicator 19 is arranged on the side. Furthermore, an air and water drain 8 is provided on the cooling container 4 , above.
Der das Ende der Gasleitung 2 bzw. den Auslaß 9 der Gas leitung aufnehmende Auffangbehälter 1 ist mit einem Aus laßventil 17 sowie mit einem Anschluß für die abgehende Gasleitung 10 versehen. Die abgehende Gasleitung 10 ist durch das Ventil 21 schließbar. The end of the gas line 2 or the outlet 9 of the gas line receiving container 1 is provided with an outlet valve 17 and a connection for the outgoing gas line 10 . The outgoing gas line 10 can be closed by the valve 21 .
Die Steuerung der Ventile 13, 16, 17, 18, 21 erfolgt durch eine pneumatische Logik 20, wie dies aus dem Schalt plan nach Fig. 2 zu entnehmen ist. Während des Abschei de- und Kühlbetriebes strömt das Gas aus der Gasansaug leitung 2 kommend durch die Kühlschlange 3 in den Auf fangbehälter 1 und von diesem in die abgehende Gaslei tung 10. Für diesen Durchgang des Gases sind die Venti le 16 und 21 geöffnet, während das Ventil 17 am Auffang behälter 1, das Belüftungsventil 18 und das Ventil 13 in der Wasserleitung 7 geschlossen sind. Soll der Auffang behälter 1 entleert werden, so werden zunächst das Ven til 16 in der Leitung 2 und das Ventil 21 in der Leitung 10 geschlossen. Gleichzeitig wird das Belüftungsventil 18 in der Gasansaugleitung 2 geöffnet. Über das Ventil 18 und die Leitung 2 wird mittels Druckluft eine voll ständige Entleerung auch der Kühlschlange 3 ermöglicht. Nach einer kurzen Verzögerungszeit werden das Auslaß ventil 17 und das Ventil 13 in der Wasserleitung 7 geöff net. Dadurch werden der Auffangbehälter 1 entleert und der Kühlbehälter 4 mit Wasser wieder aufgefüllt. Zu die sem Zweck wird das Nadelventil 14 so eingestellt, daß während der Öffnungszeit des Ventiles 13 gerade die Men ge in den Kühlbehälter 4 eingespeist wird, die durch Ver dunstung verloren gegangen ist. Nach der Entleerung des Auffangbehälters 1 werden die Ventile 17 und 18 sowie auch das Ventil 13 wieder geschlossen und die Ventile 16 und 21 wieder geöffnet. Der zeitliche Abstand zwischen zwei Entleerungsprozessen läßt sich beliebig bis zu 24 Stunden über eine pneumatische Uhr einstellen, die in der pneumatischen Logik 20 enthalten ist. Ein zusätzli cher Taster gestattet jederzeit die manuelle Anwahl des Entleerungsvorganges.The control of the valves 13, 16, 17, 18, 21 is carried out by a pneumatic logic 20 , as can be seen from the circuit diagram of FIG. 2. During the separation and cooling operation, the gas coming from the gas intake line 2 flows through the cooling coil 3 into the collecting container 1 and from there into the outgoing gas line 10 . For this passage of the gas, the Venti le 16 and 21 are open, while the valve 17 on the collecting container 1 , the ventilation valve 18 and the valve 13 in the water line 7 are closed. If the collecting container 1 are emptied, the Ven valve 16 in line 2 and the valve 21 in line 10 are first closed. At the same time, the ventilation valve 18 in the gas intake line 2 is opened. Via the valve 18 and the line 2 a full constant emptying of the cooling coil 3 is made possible by means of compressed air. After a short delay, the outlet valve 17 and the valve 13 in the water line 7 are opened. As a result, the collecting container 1 is emptied and the cooling container 4 is refilled with water. For this purpose, the needle valve 14 is set so that just the Men ge is fed into the cooling container 4 during the opening time of the valve 13 , which has been lost by evaporation Ver. After the collection container 1 has been emptied, the valves 17 and 18 and also the valve 13 are closed again and the valves 16 and 21 are opened again. The time interval between two emptying processes can be set up to 24 hours using a pneumatic clock, which is contained in the pneumatic logic 20 . An additional button allows manual selection of the emptying process at any time.
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Bezugszeichenliste
1 Auffangbehälter
2 Gasleitung
3 Kühlschlange
4 Kühlbehälter
5 Luftleitung
6 Metallfritte
7 Wasserleitung
8 Luft- und Wasserabfluß
9 Auslaß
10 abgehende Gasleitung
11 Nadelventil
13 Ventil (Kühlwasserleitung)
14 Nadelventil
15 Durchflußmesser
16 Ventil (Gasleitung)
17 Auslaßventil (Auffangbehälter)
18 Belüftungsventil (Druckluft)
19 Wasserfüllstandsanzeige
20 Logik
21 Ventil (Gasaustritt)
23 DruckluftleitungReference symbol list
1 collecting container
2 gas pipe
3 cooling coil
4 cooling containers
5 air line
6 metal frit
7 water pipe
8 Air and water drainage
9 outlet
10 outgoing gas pipeline
11 needle valve
13 valve (cooling water pipe)
14 needle valve
15 flow meters
16 valve (gas line)
17 outlet valve (collecting container)
18 ventilation valve (compressed air)
19 Water level indicator
20 logic
21 valve (gas outlet)
23 compressed air line
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853540914 DE3540914C1 (en) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | Apparatus for water separation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853540914 DE3540914C1 (en) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | Apparatus for water separation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3540914C1 true DE3540914C1 (en) | 1987-01-02 |
Family
ID=6286318
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853540914 Expired DE3540914C1 (en) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | Apparatus for water separation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3540914C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2371353A (en) * | 2000-11-21 | 2002-07-24 | John David Flack | Portable beverage cooler |
CN108709776A (en) * | 2018-08-22 | 2018-10-26 | 浙江云广检测技术服务有限公司 | It is a kind of can one man operation water quality detection water fetching device |
-
1985
- 1985-11-19 DE DE19853540914 patent/DE3540914C1/en not_active Expired
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Druckschrift Nr.1612, S.10, Fa.M.Maihak AG, 2000 Hamburg 60 * |
Prospekt Nr. VP 4/1070, Ausgabe 2/79, Fa. Gründer + Hoelten, 4300 Essen * |
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