DE4426088A1 - Spüllufteinheit für ein Staubkonzentrations- und Rußzahlmeßgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spüllufteinheit für ein nach dem Streulichtprinzip arbeitendes Staubkonzentrations- und Rußzahlmeßgerät, mit mindestens einer Spülluft­ öffnung, auf deren optischen Grenzflächen abgewandter - einem Kamin zugewandter - Seite ein Spülluftkegel und auf deren zugewandter Seite ein Unterdruckbereich ausgebildet ist.

Nach TA Luft sind leichtölgefeuerte Anlagen mit einer Leistung zwischen 5 MW und 25 MW mit einer Meßeinrichtung auszurüsten, die die Rauchgastrübung kontinuierlich ermitteln und die Rußzahlen mit ausreichender Sicherheit bestimmen soll.

Es ist eine Meßeinrichtung bekannt (Prospekt "Staubkon­ zentrations- und Rußzahlmeßgerät D-R 300" der Anmelderin) , die die genannten Anforderungen erfüllt. Bei der bekannten Meß­ einrichtung wird moduliertes Licht einer Halogenlampe durch eine Sendeoptik zu einem Strahlkegel geformt. Es beleuchtet im Abgaskanal die Rauchteilchen. Das von den Rauchteilchen reflektierte Streulicht wird von einer Empfangsoptik innerhalb eines definierten Meßvolumens erfaßt und auf einem optischen Sensor abgebildet. Der Sensor wandelt das Streulicht in einen intensitätsproportionalen Signalstrom um. Eine nachge­ schaltete digitale Auswerteelektronik berechnet aus dem empfangenen Streulicht und der Sendelichtintensität die Teilchenkonzentration. Die errechnete Größe wird als digitaler Wert in einem Display angezeigt und gleichzeitig als analoges Stromsignal ausgegeben. Die bekannte Meßeinrichtung ist besonders empfindlich, selbst für geringste Teilchen­ konzentrationen. Notwendige Eingriffe in die Regelung einer Feuerungsanlage sind möglich, um die Einhaltung der vorgeschriebenen Grenzwerte sicherzustellen.

Der Optik- und Elektronikteil der Meßeinrichtung ist zur Kaminseite gas- und staubdicht. Die beheizten optischen Grenzflächen werden durch eine gesonderte Spüllufteinheit von Verschmutzung freigehalten. Zu diesem Zweck sind in einem Flansch des Meßgeräts zwei Spülluftöffnungen (Sende- und Empfangsöffnung) vorgesehen. Beim Vorhanden­ sein einer Abgasströmung entsteht an der Spülluftöffnung auf der strömungsabgewandten Seite ein Unterdruck, auf der strömungszugewandten Seite ein Überdruck. Dadurch sind die beiden Spülluftkegel nicht stabil: Die von jedem Spülluftkegel mitgerissene Luft erzeugt einen Unterdruck hinter dem Spülluftkegel, der sich von Zeit zu Zeit ausgleichen muß. Das heißt, daß der Spülluftkegel partiell einbricht. Bei einem solchen Druckausgleich wird Abgas in die Richtung des Unterdruckbereiches gesaugt.

Da die Spülluftkegel nicht stabil sind und die Ausström­ strecken aus meßtechnischen Gründen sehr kurz sind, kann Abgas in die Unterdruckbereiche eindringen, das dann durch den Druckunterschied zwischen den beiden Unterdruckbereichen hin und herpendelt und so eine Verschmutzung der optischen Grenzflächen bewirkt.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Meßgerät der eingangs genannten Art die Reinhaltung der optischen Grenz­ flächen zu optimieren. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit einer Spüllufteinheit gelöst, bei der dem Unterdruckbereich ein Teil der Spülluft als Zuluft zugeführt ist.

Mit der Erfindung wird erreicht, daß die Spülluftkegel nicht zyklisch zusammenbrechen. Es wird verhindert, daß der Unter­ druck zu groß wird. Die Spülluftkegel werden dadurch stabilisiert, so daß ein Abgaseinbruch nicht mehr erfolgt.

Bevorzugt wird die Spüllufteinheit nach der Erfindung mit zwei Spülluftöffnungen in der Form von Düsen eines Düsenrings ausgeführt. In Ausgestaltung der Erfindung sind bei einer solchen Einheit die Unterdruckbereiche strömungsmäßig durch Dichtungen getrennt. In Weiterbildung dieser Ausgestaltung sind zwei Zuluftkammern vorgesehen, die je einen der Unter­ druckbereiche mit Zuluft versorgen. Aus den Zuluftkammern kann die Zuluft, über eine Düsenplatte definiert und homogen verteilt, in die Unterdruckbereiche entweichen. In weiterer Ausgestaltung sind die Zuluftkammern getrennt über zwei Öffnungen aus der Spülluftzuführung mit Zuluft versorgt. Die Öffnungen können durch Einsätze in ihrer Größe verändert werden. Die Menge der benötigten Zuluft kann so den Erfordernissen angepaßt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend im einzelnen beschrieben. Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch eine Spüllufteinheit.

Die als Ausführungsbeispiel gewählte Spülluftheit weist eine Spülluftzuführung 1 auf. Von der Spülluftzuführung 1 wird einerseits über Leitungen 2 Spülluft einem linken und einem rechten Düsenring 4 zugeführt. Andererseits wird über Zuluftöffnungen 5, die von den Leitungen 2 abzweigen, ein Teil der Spülluft als Zuluft zwei Zuluftkammern 6 zugeführt. Als Zuluftkammern 6 sind spiegelsymmetrisch eine linke und eine rechte Zuluftkammer vorgesehen. Jede der Zuluftkammern 6 ist über je eine Düsenplatte 7 von einem Unterdruckbereich 8 getrennt, von denen ebenfalls je einer einem der Düsenringe 4 zugeordnet ist. Den Eingang des Unterdruckbereichs 8 bildet die zugeordnete Düsenplatte 7, den Ausgang der zugeordnete Düsenring 4. Bestandteil der Wandung jedes Unterdruckbereichs 8 ist eine Grenzfläche 12. Die gesamte Einheit ist in einem Gehäuse 9 untergebracht.

Eine Abgasströmung, die durch den Pfeil 11 symbolisiert ist, streicht an einer Spülluftöffnung 3 vorbei. Auf der nicht der optischen Grenzfläche 12 zugewandten Seite bilden sich durch die Spülluft 13, unterstützt von der Zuluft 14, vor dem Düsenring 4 Spülluftkegel 15 aus. - Die Strömungen sind nur auf der linken, die Konstruktionselemente nur auf der rechten Hälfte beziffert; sie gelten auch spiegelbildlich -.

Die beiden Spülluftkegel 15 haben zusammen die eingangs beschriebene vorteilhafte Wirkung der Erfindung.

Claims (6)

1. Spüllufteinheit für ein nach dem Streulichtprinzip arbeitendes Staubkonzentrations- und Rußzahlmeßgerät, mit mindestens einer Spülluftöffnung, auf deren optischen Grenzflächen abgewandter Seite ein Spül­ luftkegel und auf deren zugewandter Seite ein Unter­ druckbereich ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Unterdruckbereich (8) ein Teil der Spülluft (13) als Zuluft (14) zugeführt ist.

2. Spüllufteinheit nach Anspruch 1 mit zwei Spülluft­ öffnungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruck­ bereiche (8) strömungsmäßig durch Dichtungen getrennt sind.

3. Spüllufteinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Zuluftkammern (6) vorgesehen sind, die je einen der Unterdruckbereiche (8) mit Zuluft versorgen.

4. Spüllufteinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zuluftkammern (6) getrennt über je eine Zuluftöffnung (5) aus der Spülluftzuführung (1) mit Zuluft (14) versorgt sind.

5. Spüllufteinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (5) durch Einsätze in ihrer Größe veränderbar sind.

6. Spüllufteinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen je einer der Zuluftkammern (6) und dem zugeordneten Unterdruckbereich (8) eine Düsenplatte (7) vorgesehen ist.