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Verfahren zur Messung großer Staubmengen. Zur liessung des Staubes
in Industrieluft und -gasen kann man erfahrungsgemäß die Instrumente nicht ohne
weiteres verwenden, die zur Staubbestimmung in atmosphärischer Luft dienen.
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Durch das in der beiliegenden Zeichnung dargestellte Verfahren und
die zu seiner Ausübung angewendeten Vorrichtungen werden die bisherigen Fehlerquellen
vermieden und eine mengenmäßig genaue Staubbestimmung erreicht. Das Verfahren geht
von der -Überlegung aus, daß es zur richtigen Staubbestiminung von Gasmengen nicht
genügt, zwischen der Teilstrommenge und der Hauptstrommenge ein bestimmtes Verhältnis
aufrechtzuerhalten, sondern daß die Absaugegeschwindigkeit gleich der Hauptgeschwindigkeit
sein in uß. Ist dies nicht der Fall, so gehen bei zu schneller Absaugung Staubteilchen
von der Seite her in die Ansaugöffnung und- bei zu langsamer Absaugung werden Staubteilchen
durch den entstehenden Stau von der Ansaugöffnung nach der Seite abgedrängt. Ferner
ist die störungsfreie Probeentnahme durch Aufrechterhaltung der richtigen Absaugegeschwindigkeit
auch in solchen Rohren erforderlich, in denen sich der Kern stärkster Strömung dauernd
oder zeitweise verlagert oder deren Gasgehalt schwingend strömt. Um die erforderliche
Gleichheit in jedem Zeitpunkt des Versuches aufrechtzuerhalten, benutzt das Verfahren
ein Staurohr, das an den gleichen Stellen im Gasstrom, an denen die Proben entnommen
werden, auch die. Drücke des strömenden Gasstaubgemisches mißt, und zwar kann die
Absicht des Verfahrens sowohl mit .einer Abstimmung des statischen wie des dynamischen
oder auch des Gesamtdruckes von Haupt- und Teilstrom erreicht werden: Ausgangspunkt
für die Messungen ist also die Geschwindigkeit an der Eintrittsstelle. Die abgesaugte
Gasmenge ergibt sich dann. in zweiter Linie. Infolgedessen ist in allen Ausführungsformen
des Verfahrens dafür Sorge getragen, daß der ungehinderte Eintritt des Gases in
nie Teilstromleitung sichergestellt wird. Unter diesen Voraussetzungen wird die
Staubprobe einem Niederschlagsraum zugeführt und die Strömungsgeschwindigkeit des
abgesaugten Teilstromes durch eine an geeigneter Stelle der Teilstromleitung angebrachte
Drossel (Staurand-, Jacob'sches Rohr) festgestellt. Hierbei werden die Meßwerte
der Differentialdrucke unter Berücksichtigung der Dimensionen in Beziehung gebracht,
daß die Gleichheit der Absaugegeschwindigkeit mit der Geschwindigkeit des Hauptstromes
gesichert wird. Die Absaugung erfolgt vermittels Saugzuges, der durch einen. Elektromotor
oder in anderer geeigneter Weise betrieben wird.
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Die beiliegende Zeichnung stellt im einzelnen eine Vorrichtung zur
Ausübung des Verfahrens dar.
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Es bedeutet: a ein Staurohr, das in die Mitte eines .Gaskanales lotrecht
eingeführt ist; b ein System aus drei Hähnen, deren Schalthebel fest miteinander
verbunden sind, so daß sie nur gemeinsam verstellt werden können; c einen beliebigen
Niederschlagsraum mit isoliertem Einbau, Thermometer und anderem Zubehör, in dem
eine r ooprozentige Staubabscheidung stattfindet. Er kann aus einem geeigneten Vor-
und Feinfilter bestehen. Zweckmäßig enthält er einen herausnehmbaren hochpolierten
Einsatz, der leicht vollständig von Staub befreit werden kann.
Häufig
ist ein Wärmeschutz des Gefäßes zweckmäßig, der z. B. dadurch geschaffen wird, daß
zwischen dem hochpolierten Einsatz und der Gefäßwand eine Isolation angeordnet ist.
Die Anordnung eines Thermometers im Abscheidegefäß empfiehlt sich in vielen Fällen.
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Ferner bedeutet: d einen Druckanzeiger beliebiger Art, der entweder
gemeinsam oder wahlweise statt mit dem Regelhahn g auch mit Hähnen b geschaltet
sein kann (der Anzeiger d kann auch eine konstruktive Einheit mit demRegelhahn bilden)
; e eineStauscheibe, ein Jacob'sches Rohr oder ein ähnliches Meßgerät, dessen Einbaustelle
beliebig sein kann: f ein Hochdruckgebläse oder ähnliches; einen Hahn mit elektrischer
oder anderer Stauerung zur Dosierung der dem Saugzug zuzusetzenden Fehlluftmenge;
il bis i4 sind Rohrleitungen.
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In der dargestellten Zuleitung wirkt der statische und dynamische
Druck .des Hauptgasstromes durch die mit il und 12 bezeichlieten Leitungen auf das
Anzeigeinstrument d. il sind die Leitungen bis zu den Hähnen, 1 2 von den
Hähnen zum Druckzeiger. Die Leitungen z2 und z4 sind in der gezeichneten Stellung
abgeschaltet. Wird der Hahngriff nach rechts in Richtung des Pfeiles umgelegt, so
wird dadurch die Verbindung des Staurohres mit dem Anzeigeinstrument d unterbrochen
und derjenige Teil der Leitung il, z4. der den dynamischen Druck anzeigte, mit dem
Staubsammelgefäß c verbunden und von dort aus durch die Leitung 1 5 dem Gebläse
f zugeführt. Der obere Teil der Leitung il, der vorher den statischen Druck anzeigte,
ist abgeschaltet. Dagegen ist nunmehr die -Möglichkeit gegeben, die Geschwindigkeit
der durch e strömenden Gasmenge zu bestimmen, und zwar vermittels des Staurandes
und der Rohrleitungen 12, die hinter den zugeordneten Hähnen in die Leitungen z2
übergehen und auf den Druckzeiger d wirken. Die Menge Zusatzluft, die erforderlich
ist, um die Absaugegeschwindigkeit mit der Hauptgasgeschwindigkeit in Einklang zu
bringen, wird nach Anzeige des Druckwertes im Staurand e vom Instrument d mit dem
Regelhahn g eingestellt. Bei Schwankungen in der Geschwindigkeit der Hauptgasleitung
wird diese Einstellung während des Betriebes verändert.
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Das neue Verfahren und die Vorrichtungen zu seiner Ausübung haben
den Vorzug, genaueste Werte anzugeben, besitzen eine geringe Trägheit und sind einer
feinen Einstellung fähig. Außerdem sind die angesaugten Gasmengen und die anfallenden
Staubmengen so groß, daß die Wägung sehr einfach ist. Der Reibungswiderstand zwischen
Staurohr und Staurand kann beliebig sein, er kommt für die Rechnung nicht in Betracht,
nur daß mit der Art der Rohrleitung die Temperaturkorrektur in gewissen Grenzen
wechselt.
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Die Ausübung des Verfahrens erfolgt in der Weise, daß der statische
Druck (sinngemäß kann auch der dynamische verwendet werden) im Hauptstrom und in
der Absaugeöffnung des Teilstromes miteinander verglichen werden. Bei richtiger
Absaugegeschwindigkeit muß an beiden Stellen Gleichheit des Druckes herrschen. Ein
zwischengeschaltetes Differ ential-Druckmesserinstr ument ermöglicht die Kontrolle
der Gleichheit des Druckes an beiden Leitungen.
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Die absolute abgesaugte Luftmenge ist abhängig von der Größe der Einströmungsöffnung
und der Windgeschwindigkeit in der Hauptleitung. Das neue Verfahren benötigt allerdings
die vorherige Kenntnis der absoluten Geschwindigkeit in der Rohrleitung nicht. Es
genügt nur ein Nullinstrument, das stets und ständig auf seinem Ruhepunkt einreguliert
werden kann, um die richtige Absaugegeschwindigkeit in dem [)-Rohr zu gewährleisten.
Das neue Verfahren ermöglicht die richtige Messung in solchen Räumen, in denen die
Windgeschwindigkeit stark schwankt. Dieses Verfahren gewährleistet auch eine exakte
Messung in solchen Räumen, wo es bisher nicht möglich war.