DE4222622A1

DE4222622A1 - Pressure receiving probe esp. for brick chimney and oven - has tube having open end as nozzle having mouth for outlet of pressure medium which is smaller than internal dia. of tube

Info

Publication number: DE4222622A1
Application number: DE19924222622
Authority: DE
Inventors: Gregor Maron; Franz-Josef Dipl Ing Kipshagen; Ernst-Josef Dipl Ing Kueppers
Original assignee: RHEINBRAUN AG 50935 KOELN DE; Rheinische Braunkohlenwerke AG
Current assignee: Kipshagen Franz-Josef Dipl-Ing 50321 Bruehl
Priority date: 1992-07-10
Filing date: 1992-07-10
Publication date: 1994-01-13

Abstract

The probe has a straight tube with a small internal dia. in proportion to its length and a connector on one end for attachment to a measurement instrument and pressure medium source. The other end is open and has a section with the same or slightly smaller internal dia. than the remainder. The open end forms a nozzle (3) with a mouth bore (12) for outlet of the pressure medium smaller than the reduced internal tube dia.. The length (13) - dia. (14) ratio of the mouth bore is between 0.05:1 and 50: 1. The nozzle can be a mouthpiece rigidly and permanently fixed to the tube. USE/ADVANTAGE - Probe prevents blockage of tube end and has long operating life.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckentnahmesonde mit einem geraden Rohr, welches im Verhältnis zu seiner Länge einen kleinen Innen durchmesser aufweist. Das eine Ende des Rohres weist ein Anschluß stück auf und ist dazu vorgesehen, mit einem Meßgerät und einer Druckmittelquelle, beispielsweise einem Erzeuger für Druckluft, verbunden zu werden. Das andere Ende des Rohres ist hingegen offen und ist dazu vorgesehen, das Druckmittel an den Meßort zu bringen.The invention relates to a pressure tapping probe with a straight one Pipe, which has a small inside in relation to its length has diameter. One end of the tube has a connection piece on and is intended to be used with a measuring device and a Pressure medium source, for example a generator for compressed air, to be connected. The other end of the tube, however, is open and is intended to the pressure medium to the measuring point bring.

Druckentnahmesonden dieser Art sind handelsüblich und werden vor wiegend für Messungen an gemauerten Kaminen und Öfen eingesetzt. Die Sonden zeichnen sich dadurch aus, daß das Rohr einen im Ver hältnis zu seiner Länge geringen Querschnitt hat. Die Länge wird jedoch benötigt, um die Dicke des Mauerwerks bzw. der Ausmauerung zu überbrücken, die für die Kamine und Öfen maßgeblich ist, an denen die bekannten Druckentnahmesonden üblicherweise eingesetzt werden.Pressure tapping probes of this type are commercially available and will be mainly used for measurements on brick chimneys and stoves. The probes are characterized in that the tube has a ver Ratio has a small cross-section to its length. The length will however required to the thickness of the masonry or the lining to bridge, which is relevant for the fireplaces and stoves which the known pressure probes are usually used become.

Eine Druckentnahmesonde der genannten Art ist beispielsweise aus dem Katalog 1992 "Geräte für die Prozeßtechnik", S.1/22, Listen blatt 10/14-1515, des Herstellers MANNESMANN Hartmann & Braun be kannt.A pressure probe of the type mentioned is, for example, out the 1992 catalog "Devices for Process Technology", p.1 / 22, lists sheet 10 / 14-1515, from the manufacturer MANNESMANN Hartmann & Braun be knows.

Sonden der genannten Art werden auch eingesetzt, um Druckmessungen in Wirbelschichtreaktoren vorzunehmen. In solchen Wirbelschicht reaktoren wird beispielsweise ein kohlenstoffhaltiges Material bei hoher Temperatur mit Hilfe eines sauerstoffhaltigen Gases um gewandelt. Entsprechend der Betriebsweise können innerhalb der Wirbelschicht entweder ein geringer Überdruck, beispielsweise bei der sogenannten atmosphärischen Wirbelschicht, oder ein hoher Druck, beispielsweise bei der Druckwirbelschicht, vorherrschen. Das kohlenstoffhaltige Material, das Vergasungsmittel und die bei der Umwandlung entstehenden Gase sind innerhalb des Wirbelschicht reaktors in ständiger Bewegung. Dabei haben sich Schwierigkeiten beim Einsatz der bekannten Druckentnahmesonden ergeben. Deren Wir kung beruht bekanntlich darauf, daß man eine zeitlich vorbestimmte Menge Luft oder Gas, nämlich das Druckmittel, durch die Sonde in den Wirbelschichtreaktor einperlen läßt und den bei der Einspei sung des Druckmittels am entgegengesetzten Ende der Sonde ent stehenden Staudruck mit einem dafür geeigneten Meßgerät mißt.Probes of the type mentioned are also used to measure pressure in fluidized bed reactors. In such a fluidized bed For example, reactors become a carbon-containing material at high temperature with the help of an oxygen-containing gas changed. According to the mode of operation, within the Fluidized bed either a slight overpressure, for example at the so-called atmospheric fluidized bed, or a high one Pressure prevail, for example in the pressure fluidized bed. The carbonaceous material, the gasifying agent and the at The resulting gases are inside the fluidized bed reactor in constant motion. There are difficulties result when using the known pressure sampling probes. Whose we As is known, kung is based on the fact that a predetermined time Amount of air or gas, namely the pressure medium, through the probe bubbling the fluidized bed reactor and the infeed solution of the pressure medium at the opposite end of the probe measures standing dynamic pressure with a suitable measuring device.

Die beim Einsatz der bekannten Druckentnahmesonden an betriebenen Wirbelschichtreaktoren aufgetretenen Nachteile bestehen hauptsäch lich darin, daß Anbackungen und Verstopfungen am offenen Ende des Rohres der Sonde auftreten. Die Anbackungen und Verstopfungen ver kürzen die nutzbare Meßzeit der Druckentnahmesonde, so daß Fehl messungen auftreten können und das Rohr in kurzen Zeitabständen immer wieder freigebohrt werden muß. Insgesamt weist die bekannte Druckentnahmesonde dadurch auch eine verkürzte Lebensdauer auf.The operated when using the known pressure tapping probes The main disadvantages that arise in fluidized bed reactors are Lich in that caking and blockages at the open end of the Tube of the probe occur. The caking and blockages ver shorten the usable measuring time of the pressure tapping probe, so that incorrect measurements can occur and the pipe in short time intervals must be drilled again and again. Overall, the known Pressure tapping probe also results in a shorter service life.

Aus diesen Nachteilen ergibt sich die Aufgabe für die vorliegende Erfindung, die bekannte Druckentnahmesonde so weiterzubilden, daß das Entstehen von Anbackungen und Verstopfungen am offenen Ende des Rohres der Sonde vermieden wird. Somit wird angestrebt, daß die Sonde eine höhere Standzeit erhält. Die zur Verbesserung der bekannten Druckentnahmesonde zu treffenden Maßnahmen sollen ein fach, betriebssicher und preisgünstig sein.The task for the present one arises from these disadvantages Invention to develop the known pressure probe so that the formation of caking and blockages at the open end of the tube of the probe is avoided. Thus, the aim is that the probe has a longer service life. The to improve the Known pressure probe to be taken measures be professional, reliable and inexpensive.

Als Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, daß das offene Ende der Sonde als Düse ausgebildet ist, welche eine Mündungsbohrung für den Austritt des Druckmittels hat, die wesentlich kleiner ist als der Innendurchmesser des Rohres. Bei Sondenrohren, welche unter schiedliche Durchmesser haben, soll die Mündungsbohrung für den Austritt des Druckmittels wesentlich kleiner sein als der jeweils kleinere Innendurchmesser des Rohres.As a solution to the problem it is proposed that the open end of the Probe is designed as a nozzle, which has an orifice for has the outlet of the pressure medium, which is significantly smaller than the inside diameter of the pipe. For probe tubes, which under have different diameters, the mouth bore for the Outlet of the pressure medium can be significantly smaller than that smaller inside diameter of the pipe.

Als vorteilhaft hat sich gezeigt, wenn die Mündungsbohrung ein Längen-/Durchmesser-Verhältnis hat, das zwischen 0,05 : 1 bis 50 : 1 beträgt. Insbesondere soll die Mündungsbohrung so ausge staltet sein, daß das Verhältnis des Druckverlustes ΔP über die Länge des Rohres und der Düse zu dem in der Wirbelschicht zu mes senden Druck P gering ist und etwa der BeziehungIt has been shown to be advantageous if the mouth bore is a Length / diameter ratio that is between 0.05: 1 to Is 50: 1. In particular, the mouth bore should be so stalten that the ratio of the pressure loss ΔP over the Length of the tube and the nozzle to be measured in the fluidized bed send pressure P is low and about the relationship

entspricht. Auf diese Weise wird erreicht, daß das strömende Druckmittel eine hohe Geschwindigkeit in der Größenordnung zwischen 20-40 m/sec. beim Austritt aus dem offenen Ende der Sonde hat. Hierdurch kann das Entstehen von Anbackungen und Ver stopfungen des offenen Endes der Druckentnahmesonde wirksam ver hindert werden.corresponds. In this way it is achieved that the flowing Pressure medium a high speed in the order of magnitude between 20-40 m / sec. upon exiting the open end of the Probe. This can cause caking and ver Effective blocking of the open end of the pressure probe be prevented.

Als weiterer Vorteil zeigt sich, daß bei einem geringeren Druck verlust an der Druckentnahmesonde selbst das Messen von sehr klei nen Drücken im Wirbelschichtreaktor möglich wird. Another advantage is that at a lower pressure loss of even very small measurements on the pressure tapping probe pressure in the fluidized bed reactor becomes possible.

Die vorgeschlagene Änderung ist konstruktiv einfach und hat als weiteren Vorteil aufzuweisen, daß die Mengen an zur Messung benö tigtem Druckmittel verringert werden können, beispielsweise auf einen Wert von 60 l/Min Luft für jede Messung.The proposed change is structurally simple and has as to have another advantage that the amounts of need for measurement pressure can be reduced, for example a value of 60 l / min air for each measurement.

Weitere vorteilhafte Ausbildungsformen folgen aus den einzelnen Unteransprüchen.Further advantageous forms of training follow from the individual Subclaims.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigen jeweils in verkleinertem Maßstab die Fig. 1-5 Längsschnitte durch das Rohr bzw. Entnahmeende einer Druckentnahmesonde.The invention is described in more detail below using an exemplary embodiment. There each show in a reduced scale, Figs. 1-5 show longitudinal sections through the tube or discharge end of a pressure sampling probe.

Die Druckentnahmesonde der Fig. 1 weist ein langes gerades Rohr 2 auf, das sich von einem Flansch 1 bis zur Düse 3 über eine Gesamt länge 4 erstreckt. Das Rohr 2 ist mit dem Flansch 1 fest und dauerhaft, beispielsweise durch Verschweißung 5, verbunden. Der Flansch 1 dient als Anschlußstück des Rohres 2 zum Verbinden der Druckentnahmesonde mit einem Meßgerät und einer Druckmittelquelle (nicht gezeigt). Entlang der überwiegenden Länge der Längsmittel achse 22 hat das gerade Rohr 2 einen konstanten Durchmesser 7.The pressure sampling probe of FIG. 1 has a long straight pipe 2 to the nozzle 3 an overall length extending from a flange 1 4 extends. The tube 2 is firmly and permanently connected to the flange 1 , for example by welding 5 . The flange 1 serves as a connecting piece of the tube 2 for connecting the pressure tapping probe to a measuring device and a pressure medium source (not shown). Along the predominant length of the longitudinal central axis 22 , the straight tube 2 has a constant diameter 7 .

Die Düse 3 ist mit dem freien Ende des Rohres 2 durch eine Schweißnaht 6 fest und dauerhaft verbunden. Das Rohr 2 hat einen im Verhältnis zu seiner gesamten Länge 4 wesentlich geringeren Innendurchmesser 7. Auf den Innendurchmesser 7 folgt ein verrin gerter Innendurchmesser 8, den die Düse 3 an ihrem Ende 9 auf weist, mit dem sie mit dem offenen Ende 10 mit dem Rohr 2 verbun den ist, Fig. 2. The nozzle 3 is firmly and permanently connected to the free end of the tube 2 by a weld 6 . The tube 2 has an inner diameter 7 that is substantially smaller than its entire length 4 . On the inner diameter 7 follows a reduced inner diameter 8 , which the nozzle 3 has at its end 9 , with which it is connected to the pipe 2 with the open end 10 , FIG. 2nd

Die Düse 3 hat eine gesamte Länge 11, welche wesentlich kleiner ist als die gesamte Länge 4 der Druckentnahmesonde. Den Mündungs querschnitt der Düse 3 bildet eine Bohrung 12, welche eine im Ver gleich zur Gesamtlänge 4 der Sonde wiederum wesentlich verkürzte Länge 13 aufweist. Im Verhältnis zum Durchmesser 14 der Mündung der Düse 3 beträgt die Länge 13 der Mündungsbohrung 12 das 8,5fache; daraus ergibt sich ein Längen-/Durchmesser-Verhältnis der am Ausführungsbeispiel gezeigten Düse 3 von 8,5 : 1. Das freie Ende 15 der Düse 3 weist außerdem noch eine Abschrägung 16 auf.The nozzle 3 has an entire length 11 , which is significantly smaller than the entire length 4 of the pressure probe. The mouth cross-section of the nozzle 3 forms a bore 12 which in turn has a substantially shortened length 13 in comparison with the total length 4 of the probe. In relation to the diameter 14 of the mouth of the nozzle 3 , the length 13 of the mouth bore 12 is 8.5 times; this results in a length / diameter ratio of the nozzle 3 shown in the exemplary embodiment of 8.5: 1. The free end 15 of the nozzle 3 also has a bevel 16 .

In der Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform 17 der Düse 3 dar gestellt. Diese Ausführungsform 17 unterscheidet sich von der Aus führungsform nach der Fig. 1 durch das Fehlen der Abschrägung 16. Der Außendurchmesser 18 ist gleich dem Außendurchmesser der Düse 3 der Fig. 1. Der Außendurchmesser 18 beträgt beispielsweise 15 mm.In Fig. 3 another embodiment 17 of the nozzle 3 is provided. This embodiment 17 differs from the embodiment of FIG. 1 by the absence of the bevel 16 . The outer diameter 18 is equal to the outer diameter of the nozzle 3 in FIG. 1. The outer diameter 18 is, for example, 15 mm.

Die Ausführungsform 19 der Fig. 4 unterscheidet sich von den vor genannten Ausführungsformen durch eine abgerundete Düsenspitze 20. Bei gleichem Mündungsdurchmesser 14 ist die Länge der Mündungsboh rung 12 jedoch gegenüber den vorstehenden Ausführungsbeispielen wesentlich kürzer, wie das auch aus der Fig. 4 erkennbar ist.The embodiment 19 of FIG. 4 differs from the previously mentioned embodiments by a rounded nozzle tip 20 . With the same mouth diameter 14 , the length of the Mündungsboh tion 12, however, is considerably shorter compared to the above exemplary embodiments, as can also be seen from FIG. 4.

Die nächste Ausführungsform der Fig. 5 schließlich weist eine Länge der Austrittsbohrung 12 auf, die im Verhältnis zur Länge 13 der Ausführungsform nach der Fig. 1 extrem kurz ist. Hier liegt ein Längen-/Durchmesser-Verhältnis vor, welches wenigstens 0,05 : 1 beträgt, wenn nicht noch kleiner ist. Mündungsdurchmesser 14 und Außendurchmesser 18 sind ansonsten gleich groß wie bei den übrigen Ausführungsbeispielen. Finally, the next embodiment of FIG. 5 has a length of the outlet bore 12 which is extremely short in relation to the length 13 of the embodiment of FIG. 1. Here there is a length / diameter ratio which is at least 0.05: 1, if not less. Mouth diameter 14 and outer diameter 18 are otherwise the same size as in the other embodiments.

Die unterschiedlichen Ausgestaltungen der Düse 3, wie sie in den Fig. 3-5 erkennbar ist, hat den Zweck, daß unterschiedliche Ma terialien für die Düsen 3 zur Verwendung gelangen können. Hierbei können einfach legierte Stähle, hochlegierte Stähle und auch Edel metall Verwendung finden. Daneben können aber auch keramische Düsen zur Anwendung gelangen. Schließlich ist vorgesehen, daß un terschiedliche Düsenformen auch an unterschiedlichen Stellen des Wirbelschichtreaktors zum Einsatz gelangen, je nachdem welche Ver hältnisse jeweils überwiegend an der Einsatzstelle im Wirbel schichtreaktor vorliegen. Somit wird beispielsweise die Ausfüh rungsform 21 der Düse 3 der Fig. 5 bevorzugt an solchen Stellen eines Wirbelschichtreaktors zum Einsatz gelangen, wo die örtliche Wirbelschichtgeschwindigkeit vergleichsweise höher ist, als im übrigen Umsetzungsbereich des Reaktors.The different configurations of the nozzle 3 , as can be seen in FIGS. 3-5, has the purpose that different materials for the nozzles Ma 3 can be used. Here, simple alloyed steels, high-alloyed steels and also precious metals can be used. In addition, ceramic nozzles can also be used. Finally, it is provided that un different nozzle shapes are also used at different points in the fluidized bed reactor, depending on which conditions are predominantly present at the point of use in the fluidized bed reactor. Thus, for example, the embodiment 21 of the nozzle 3 of FIG. 5 will preferably be used at those locations of a fluidized bed reactor where the local fluidized bed speed is comparatively higher than in the remaining implementation region of the reactor.

Ziffernverzeichnis.Numerical index.

1 Flansch
2 Rohr
3 Düse
4 gesamte Länge
5 Verschweißung
6 Schweißnaht
7 Innendurchmesser
8 verringerter Durchmesser
9 Ende der Düse
10 offenes Ende des Rohres
11 Länge der Düse
12 Mündungsbohrung
13 Mündungslänge
14 Durchmesser
15 freies Ende
16 Abschrägung
17 Ausführungsform
18 Außendurchmesser
19 Ausführungsform
20 abgerundeter Spitze
21 Ausführungsform
22 Längsmittelachse 1 flange
2 pipe
3 nozzle
4 total length
5 welding
6 weld seam
7 inside diameter
8 reduced diameter
9 end of nozzle
10 open end of the tube
11 length of the nozzle
12 muzzle bore
13 muzzle length
14 diameters
15 free end
16 bevel
17 embodiment
18 outer diameter
19 embodiment
20 rounded tip
21 embodiment
22 longitudinal central axis

Claims

1. Pressure tapping probe with a straight tube, which has a small inner diameter in relation to its length, one end of which has a connecting piece for connecting to a measuring device and a pressure medium source, and the other end of which is open and has an inner diameter which is of equal size over substantial lengths or is slightly smaller than the inner diameter cut on the other Längenab, characterized in that the open end ( 10 ) is designed as a nozzle ( 3 ) which has an orifice ( 12 ) for the discharge of the pressure medium, which is substantially smaller than the smaller inner diameter ( 7 , 8 ) of the tube ( 2 ).

2. Pressure tapping probe according to claim 1, characterized in that the mouth bore ( 12 ) has a length ( 13 ) / diameter ( 14 ) ratio which is between 0.05: 1 to 50: 1.

3. Pressure tapping probe according to one of claims 1 or 2, characterized in that the nozzle ( 3 ) is designed as a mouthpiece ( 3 , 17 , 19 , 21 ) which can be permanently and permanently connected to the tube ( 2 ).

4. Pressure tapping probe according to claim 3, characterized in that the mouthpiece ( 3 , 17 , 19 , 21 ) is connected to the tube ( 2 ) by welding ( 6 ).

5. Pressure tapping probe according to one of claims 1 to 4, characterized in that the mouth bore ( 12 ) of the nozzle ( 3 ) is arranged con centrically to the longitudinal central axis ( 22 ) of the tube ( 2 ).