DE423297C

DE423297C - Device for examining gas mixtures, especially flue gases

Info

Publication number: DE423297C
Application number: DEA42928D
Authority: DE
Original assignee: Ados Fa GmbH
Current assignee: Ados Fa GmbH
Priority date: 1924-08-30
Filing date: 1924-08-30
Publication date: 1925-12-24

Description

Vorrichtung zur Untersuchung von Gäsgemischen, besonders von Rauchgasen. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur 1ititersuchung von Gasgemischen, besonders von Rauchgasen auf ihre Bestandteile, z. B. auf Kohlensäure. Es ist bereits bekannt, die Bestandteile eines Gases dadurch zu bestimmen, daß man in demselben einen Körper umlaufen läBt und den demselben entgegengesetzten Widerstand bzw. die zu seiner Drehung erforderliche lebendige Kraft unmittelbar oder mittelbar (durch einen Gegenkörper ) mißt, denn jener Widerstand bzw. jene lebendige Kraft ist für Gase von verschiedener Zusammensetzung eine verschiedene. In diesem Zusammenhange ist es ebenfalls bekannt, zwei Drehkörper zu verwenden, von denen der eine in dein zu untersuchenden und der andere in einem Vergleichsgase gedreht und das Verhältnis der zu dieser Drehung erforderlichen Kraftmomente gemessen wird.Device for the investigation of gas mixtures, especially of flue gases. The invention particularly relates to a device for analyzing gas mixtures of flue gases on their components, e.g. B. on carbonic acid. It is already known to determine the constituents of a gas by having a body in it and the resistance opposite to it or to its resistance Rotation required living force directly or indirectly (through a counter body ) measures, because that resistance or that living force is different for gases Composition a different. In this context it is also known to use two rotating bodies, one of which is in your to be examined and the other rotated in a reference gases and the ratio of to that rotation required torque is measured.

Bei der vorliegenden Erfindung kommt wie bei der Viskositätsbestimmung von Flüssigkeiten ein in dem zu untersuchenden Gas sich drehender, achs'al verszh ebbarer Prope:le-- zur Verwendung, und es wird das auf den Propeller wirkende und dessen Verschiebung hervorrufende Reaktionsmoment gemessen, welches ein Maß für die Menge eines bestimmten Bestandteiles des untersuchten Gases, z. B. von Kohlensäure in Rauchgas, darstellt.In the present invention, as with the viscosity determination of liquids a rotating axially displaced in the gas to be examined ebbaren prope: le-- for use, and it becomes the one acting on the propeller and its displacement causing reaction torque measured, which is a measure of the amount of a certain constituent of the gas being investigated, e.g. B. of carbonic acid in flue gas.

In der für die Praxis geeignetsten Ausführungsform der Vorrichtung, bei welcher von zwei auf einer gemeinsamen Welle sitzenden Drehkörpern der eine in dein zu untersuchenden und der andere in einem Vergleichsgas rotiert, ist die gemeinsame Welle achsial verschiebbar, und beide auf der Welle sitzende Drehkörper bestehen aus Propellern mit entgegengesetzt gerichteten Zugkräften, von denen der eine, beispielsweise im Vergleichsgas laufende Propeller Flügel besitzt, deren Steigung sich bei Verschiebung der Welle selbsttätig derart ändert, daß die dadurch erhöhte oder verminderte Zug bzw. Druckkraft des Propellers der Reaktion des zu untersuchenden Gases auf den in ihm laufenden Propeller das Gleichgewicht hält und die Längsverschiebung der Welle unterbricht.In the most suitable embodiment of the device for practical use, in which of two rotating bodies seated on a common shaft the one in yours to be examined and the other rotates in a reference gas, that is common shaft axially displaceable, and both rotating bodies seated on the shaft consist of propellers with opposing pulling forces, of which the one, for example running in the reference gas, has propeller blades whose pitch changes automatically when the shaft is shifted in such a way that the thereby increased or reduced traction or compressive force of the propeller of the reaction of the investigated Gas on the propeller running in it keeps the equilibrium and the longitudinal displacement the wave interrupts.

Zur Erläuterung der Erfindung ist die zuletzt erwähnte Ausführungsform in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen Abb. i eine schematische Ansicht der Vorrichtung, z. T. im Schnitt, Abb.2 und 3 schematische Teilansichten der Vorrichtung, die gemeinsame Welle und Propeller in verschiedenen Lagen, Abb.4 eine Vorderansicht des Propellers mit veränderlicher Steigung.The last-mentioned embodiment is to explain the invention For example, shown in the drawing, namely Fig. i show a schematic View of the device, e.g. T. in section, Fig.2 and 3 schematic partial views of the device, the common shaft and propeller in different positions, Fig.4 a front view of the variable pitch propeller.

Die Propeller i und 2 haben gleiche Abinessungen und sitzen mit ihrer Nabe fest auf der Welle 3, welche durch die eine achsiale Verschiebung der Welle 3 zulassende Kupplung 4 mit dem Antriebsmotor 5 gekuppelt ist. Die Propellerzugkräfte wirken einander entgegengesetzt in den Richtungen x bzw. xi. Die Nabe Lies Propellers i ist starr mit den Propellerflügeln verbunden, während beim Propeller 2 die Flügel 2i, 22 um radiale, im Druckmittel A-B (Abb. 4) liegende Achsen drehbar sind. Mit den Flügeln sind Stangen 6, 6' starr verbunden. Diese sind durch Gelenke 7, 7' mit Stangen 8, 8' und letztere durch ein Gelenk 9 mit einem in einem Lager io drehbar gehaltenen Zapfen ii verbunden. Der Zapfen i i sitzt zum Mittelpunkt der Welle 3 zentrisch. Eine achsiale Bewegung des Zapfens i i wird durch die Anschläge 12, 12' verhindert. Durch das Gestänge 6-9, welches sich mit der Welle 3 dreht, wird bei einer achsialen Verschiebung der Welle 3 ein größerer Anstellwinkel der Flügel bzw. eine größere Steigung des Propellers 2 bewirkt. Auf der Welle 3 sitzen ferner noch zwei Stellringe 14, 14', zwischen welchen der Kugelzapfen 13 des bei 16 drehbar gelagerten Zeigers 15 geführt wird. Die Lagerung der Welle 3 erfolgt in den Seitenwänden des den Propeller i umgebenden Gasuntersuchungsraurns 18. Letzterer besitzt zum Zu- bzw. Abführen des Rauchgases Stutzen i9 bzw. 2o. Das Zu- und Abführen erfolgt durch eine Pumpe (nicht gezeigt). Mittels der Schraube 23 läßt sich das Lager io zwecks Einregulierung des Zeigers 15 auf den Nullpunkt der Skala 17 sowohl in Richtung x als auch x. von Hand verschieben.Propellers i and 2 have the same dimensions and sit with theirs The hub is fixed on the shaft 3, which is caused by an axial displacement of the shaft 3 permitting coupling 4 is coupled to the drive motor 5. The propeller pull act in opposite directions in the directions x and xi. The hub Lies Propellers i is rigidly connected to the propeller blades, while the propeller 2 is the blades 2i, 22 are rotatable about radial axes in the pressure medium A-B (Fig. 4). With rods 6, 6 'are rigidly connected to the wings. These are through joints 7, 7 'with Rods 8, 8 'and the latter can be rotated through a joint 9 with a bearing io held pin ii connected. The pin i i sits at the center of the shaft 3 centric. An axial movement of the pin i i is caused by the stops 12, 12 ' prevented. Through the linkage 6-9, which rotates with the shaft 3, is at an axial displacement of the shaft 3, a larger angle of attack of the blades or causes a greater pitch of the propeller 2. Also sit on shaft 3 two adjusting rings 14, 14 ', between which the ball stud 13 of the rotatable at 16 stored pointer 15 is performed. The shaft 3 is stored in the side walls of the gas investigation room 18 surrounding the propeller i Supply and discharge of the flue gas connection piece i9 or 2o. The supply and discharge takes place by a pump (not shown). By means of the screw 23 the bearing io for the purpose of adjusting the pointer 15 to the zero point of the scale 17 both in the direction x as well as x. move by hand.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Durch den Motor 5 wird vermittels der Schiebekupplung 4 die Welle 3 mit den Propellern i und 2 nebst Gestänge 6-9 und Zapfen i i in Umdrehung versetzt. Die Tourenzahl ist konstant. Da die Messung eine Vergleichsmessung ist, arbeitet der eine Propeller in dem zu untersuchenden Gas, während der andere in einem Vergleichsstoff von bekannter Dichte bzw. bekanntem spezifischen Gewicht arbeitet. Bei der gezeigten Anordnung läuft der Propeller 2 in Luft, welche z. B. als Vergleichsstoff dient, während Propeller i in dem untersuchten Rauchgas rotiert. Vorausgesetzt, daß vorerst auch in dem Raum 18 Luft enthalten ist, heben sich die Propellerzugkräfte, da die Propeller gleich dimensioniert sind und entgegen- ; gesetzte Zugkräfte hervorrufen, gegenseitig auf. Die Welle 3 und der Zeiger 15 bleiben also in ihrer Ausgangslage stehen.The operation of the device described is as follows: By the motor 5 becomes the shaft 3 with the propellers by means of the sliding coupling 4 i and 2 together with rods 6-9 and pins i i offset in rotation. The number of tours is constant. Since the measurement is a comparison measurement, one propeller works in the gas to be examined, while the other in a reference substance of known Density or known specific weight works. In the arrangement shown the propeller 2 runs in air, which z. B. serves as a reference, while propellers i rotates in the examined flue gas. Provided that for the time being also in the room 18 air is contained, the propeller pulling forces increase, since the propellers are equal are dimensioned and contrary to; cause set tensile forces on each other. The shaft 3 and the pointer 15 thus remain in their starting position.

Wird nun der Raum 18 mit kohlensäurehaltigem Rauchgas beschickt, welches eine größere Dichte bzw. Schwere hat als Luft, so erhöht sich das auf den Propeller i wirkende Reaktionsmoment, d. h. der Propeller i entwickelt eine größere Zugkraft. Es erfolgt eine Verschiebung der Welle 3 mit den beiden Propellern 1, 2 in Richtung x. Da der Zapfen i i diese achsiale Bewegung nicht ausführt, werden die Propellerflügel 21, 22 durch das Gestänge und die Gelenke 6-9 derart um die radialen Achsen gedreht, daß sie einen größeren Anstellwinkel bzw. eine größere Steigung erhalten. Infolgedessen erhöht sich dieZugkraftdesPropellers2. Hatnuneinesolch große achsiale Verschiebung stattgefunden, daß die Zugkraft des Propellers 2 infolge der sich vergrößernden Steigung gleich der Zugkraft des in dem Rauchgas arbeitenden Propellers i -wird, so ist das System im Gleichgewicht. Das System bleibt alsdann in dieser Lage stehen, vorausgesetzt, daß keine weitere Änderung in der Zusammensetzung des Rauchgases eintritt. Der von den Stellringen 14, i4.' mittels des Kugelzapfens 13 zum Ausschlag gebrachte Zeiger 15 gibt alsdann an der Skala 17 einen Wert an, dessen Größe dem Verhältnis der den Propellern von dem untersuchten Gas und von dem Vergleichsgas gebotenen Widerstände entspricht. Daraus läßt sich dann ohne weiteres auf den Gehalt eines Rauchgases an einem bestimmten Bestandteil, z. B. an Kohlensäure, schließen. Wird nun der Widerstand des in den Raum 18 kontinuierlich eingeführten Rauchgases geringer, so -wird das Reaktionsmoment kleiner und die Zugkraft des Propellers i verringert sich. Der Propeller 2 verschiebt alsdann das ganze System-in Richtung xi infolge seiner größeren Zugkraft.If the space 18 is now charged with carbonated flue gas, which has a greater density or heavier than air, the reaction torque acting on the propeller i increases, ie the propeller i develops a greater pulling force. The shaft 3 with the two propellers 1, 2 is shifted in the direction x. Since the pin ii does not carry out this axial movement, the propeller blades 21, 22 are rotated about the radial axes by the linkage and the joints 6-9 in such a way that they obtain a greater angle of attack or a greater pitch. As a result, the tractive effort of the propeller 2 increases. If such a large axial shift has now taken place that the pulling force of the propeller 2, as a result of the increasing pitch, becomes equal to the pulling force of the propeller i working in the flue gas, the system is in equilibrium. The system then remains in this position, provided that there is no further change in the composition of the flue gas. The one of the adjusting rings 14, i4. ' The pointer 15 brought to deflection by means of the ball pivot 13 then indicates a value on the scale 17, the size of which corresponds to the ratio of the resistances offered to the propellers by the gas under investigation and the reference gas. From this it can then easily be on the content of a flue gas of a certain component, z. B. to carbonic acid close. If the resistance of the smoke gas continuously introduced into the space 18 is lower, the reaction torque becomes smaller and the pulling force of the propeller i is reduced. The propeller 2 then shifts the entire system in the direction xi as a result of its greater pulling force.

Je mehr sich nun das System in der Richtung x1 verschiebt, um so kleiner wird auch wieder die Steigung bzw. der Anstellwinkel der Flügel 21, 22. Die Bewegung des Systems in Richtung x1 kommt zum Stillstand, wenn die Zugkraft des Propellers 2 infolge seiner sich verkleinernden Steigung gleich der Zugkraft des Propellers i -wird, der in dem zu untersuchenden Rauchgas von geringer gewordenem Widerstand arbeitet. Der Zeiger 15 nimmt alsdann eine entsprechende Stellung ein. Abb. 2 und 3 veranschaulichen den oben beschriebenen Vorgang.The more the system shifts in the direction x1, the smaller is also the slope or the angle of attack of the blades 21, 22 again. The movement the system in direction x1 comes to a standstill when the pulling force of the propeller 2 due to its decreasing pitch equal to the tractive force of the propeller i -will, the resistance in the flue gas to be examined has decreased is working. The pointer 15 then assumes a corresponding position. Fig. 2 and 3 illustrate the process described above.

Es kann auch der im Rauchgas arbeitende Propeller mit veränderlicher Steigung ausgeführt -werden, da sich bei entsprechender Ausführung dieselbe automätische Einstellung des Systems erreichen läßt wie bei oben beschriebener Ausführung. Die Propeller können sowohl als Zug- wie als Druckpropeller ausgebildet und bei getrennter Wellenanordnung ihr Drehsinn verschieden sein. Ebenfalls kann der im Vergleichsstoff arbeitende Propeller von einem Stoffraum umgeben sein. Die Zuführung- der Stoffe bzw. Gase kann mittels beliebiger Pump- oder Fördereinrichtungen erfolgen. Die Rauchgase können entweder bei Atmosphärendruck oder unter einem stets gleich zu haltenden über-oder Unterdruck untersucht werden. Da die Rauchgase meistens an ihrer Entnahmestelle unter einem -wechselnden Druck oder Unterdruck stehen, ist es zur Gleichhaltung des Druckes in de?: Untersuchungsräumen zweckmäßig, in die Einlaßstutzen derselben Rückschlagventile einzubauen.The propeller working in the flue gas can also be variable Incline -be executed, because with the appropriate execution the same automatic Adjustment of the system can be achieved as in the execution described above. the Propellers can be designed as both pulling and pushing propellers and when they are separate Shaft arrangement their sense of rotation may be different. The in the comparison substance working propellers must be surrounded by a material room. The feeding of the substances or gases can be carried out by means of any pump or delivery device. The smoke gases can either be kept at atmospheric pressure or under a constant Over- or underpressure can be examined. Because the smoke gases are mostly at their extraction point are under an alternating pressure or negative pressure, it is for equality of the pressure in de ?: Examination rooms expedient, in the inlet port of the same Install check valves.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for the investigation of gas mixtures, especially of smoke gases, on their components, with -which on one with one Pointer coupled, axially displaceable in the gas investigation room, with constant Speed rotated shaft a propeller sits, characterized in that on this wave. (3) a second propeller (2) is arranged, which is generally a reference material rotates and on the common shaft (3) one of the pulling force of the other propeller (i) exerts opposing pulling force by, for example, wing (21, 22), the slope of which changes automatically when the shaft (3) is displaced - = changes that the resulting increased or decreased pulling or pushing force of the propeller (2) the reaction of the gas under investigation to the propeller (i) the equilibrium stops and interrupts the longitudinal displacement of the shaft (3).

2. Device according to claim i, characterized in that the journal (i i) carrying the bearing (i o) for the purpose Determination of the zero point of the scale (17) in the axial direction of the shaft (3) is adjustable.

3. Apparatus according to claim i, characterized in that the The blades (21, 22) of the propeller (2) are rotatable about axes that are radial to the propeller hub and by linkage and joints (6, 6 '; 7, 7'; 8, 8 '; 9) with an extension of the Shaft (3) lying, rotatable but not displaceable pin (i i) connected in this way are that when the shaft (3) is displaced, the propeller blades (22) in the one or turn other senses and thereby change its slope.