DE4444758C2

DE4444758C2 - Verfahren zur Kontrolle der Emissionsüberschreitung von in einem Arbeitsbereich angesaugter, staubbelasteter Luft und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE4444758C2
Application number: DE19944444758
Authority: DE
Inventors: Sakti Dipl Ing Ghosh
Original assignee: Oelde Ventilatorfab GmbH
Current assignee: Oelde Ventilatorfab GmbH
Priority date: 1994-12-16
Filing date: 1994-12-16
Publication date: 1998-10-29
Anticipated expiration: 2014-12-17
Also published as: DE4444758A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle der Emissionsüber schreitung von in einem Arbeitsbereich angesaugter, staubbelasteter Luft gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Entstaubungsanlagen werden eingesetzt, um zum einen die gesetzlich vorgeschrie benen Werte bezüglich belasteter Luft an Arbeitsplätzen einzuhalten und zum ande ren um die Funktion von Maschinen sicherzustellen, die ansonsten durch bei der Bearbeitung anfallenden Staub beeinträchtigt werden könnte.

Da dabei sehr große Mengen Luft bewegt werden, die vor allem in der kälteren Jah reszeit erwärmt ist, wird versucht, die belastete Luft so weit zu reinigen, daß sie unbedenklich, entsprechend den gesetzlichen Anforderungen hinsichtlich einer Staubkonzentration, wieder in den Arbeitsbereich zurückgeführt werden kann. Hier durch werden erhebliche Betriebskosten eingespart.

Zur Regelung der Entstaubungsanlage sind verschiedene Verfahren bekannt, mit denen eine Veränderung der Staubkonzentration der gereinigten Luft feststellbar ist, so daß gewährleistet ist, daß Luft mit einer einen Grenzwert übersteigenden Staub konzentration nicht wieder in den Arbeitsbereich zurückgeführt wird, sondern als Abluft ins Freie.

Derartige Verfahren werden z. B. nach dem Prinzip der Partikelzählung oder Licht strahlveränderung eingesetzt, die jedoch sowohl in der Konstruktion als auch im Betrieb sehr aufwendig sind.

Aus der DE 41 40 478 A1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren bekannt, mit dem jedoch keine kontinuierliche Messung möglich ist, da eine Messung während der Reinigungsphase, in der die größten Emissionen auftreten, nicht erfolgt.

Dabei finden zwei Filter Verwendung, die miteinander kombiniert werden, und zwar ein Prüffilter und ein Nachfilter, wobei die Druckdifferenzmessung nur beim Prüffilter erfolgt. Dieser ist grobporig und filtert keinen Feinstaub aus, vielmehr wird dieser erst im Nachfilter abgeschieden, was dessen Widerstand erhöht, so daß diese Leistung der nachgeschalteten Membranpumpe verändert und so die Druckdifferenz des Prüf filters unkontrolliert und meßwertverfälschend beeinflußt wird. Das bekannte Verfah ren kann nur als System für Schätzwerte eingesetzt werden. Überdies wird bereits bei der Staubentnahme ein Teil des Staubes als Vorabscheidung entfernt, so daß eine totale Erfassung der Staubkonzentration nicht möglich ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art zu schaffen, das mit einem geringen apparativen Aufwand durchführbar ist und daß eine zuverlässige und kostengünstige Kontrolle der Emissi onsüberschreitungen ermöglicht sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die Merkmale des Anspruches 1 aufweist sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 3.

Eine genaue Ermittlung der Staubkonzentrationsveränderung ergibt sich dann, wenn die Teilmenge der Luft hinsichtlich ihrer Strömungsgeschwindigkeit den entsprechen den Werten der Hauptluftmenge entspricht.

Eine dazu notwendige isokinetische Luftmengenmessung wird mittels Prandtl-Rohre durchgeführt, von denen eines im Hauptstrom und ein anderes im Teilstrom installiert ist.

Durch Vergleich der jeweils ermittelten Werte, wobei der Wert des Hauptstromes den Soll-Wert bildet, wird eine Veränderung der Parameter im Teilstrombereich festge stellt und kann durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise durch Verstärkung des Ansaugdrucks, korrigiert werden.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist so gestaltet, daß in der Rück luftleitung konzentrisch eine Meßleitung vorgesehen ist, durch die eine Teilmenge der gereinigten Luft zu dem ausgangsseitig angeschlossenen Kontrollfilter führbar ist.

Um die Veränderung der Staubkonzentration anhand der sich dadurch ergebenden geänderten Kennlinie des Kontrollfilters optimal zu erkennen, sollten die zur Bestimmung notwendigen Parameter, wie Strömungsgeschwin digkeit, in der Rückluftleitung und in der Meßleitung gleich sein. Das heißt, daß die betriebsbedingten Schwankungen dieser Parameter in der Rückluftleitung im Bereich der Meßleitung entsprechend anzupassen sind.

Zur Erkennung dieser Parameter ist sowohl in der Rückluftleitung als auch in der Meßleitung ein Prandtlsches-Staurohr vorgesehen. Beide sind mit einander verknüpft, wobei das in der Rückluftleitung befindliche Prandtlsche-Staurohr den Sollwert-Geber darstellt, das mit dem in der Meßleitung befindlichen Prandtlschen-Staurohr als Istwert-Geber kommu niziert.

Bei einer Abweichung des Ist- zum Sollwert, wird ein Ventilator, vorzugs weise ein dem Kontrollfilter nachgeschalteter Absaugventilator einge schaltet, so daß sich der Luftdurchsatz durch die Meßleitung solange er höht, bis die Soll-Ist-Werte wieder gleich sind.

Zweckmäßigerweise ist der Ventilator stufenlos regelbar, was eine sehr genaue Anpassung der durch die Meßleitung geführten Teilmenge ermöglicht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran sprüchen gekennzeichnet.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie ein Ausführungsbeispiel einer Vor richtung zur Durchführung des Verfahrens wird nachfolgend anhand der bei gefügten Zeichnung beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Ansicht.

In einer nicht dargestellten Entstaubungsanlage gereinigte Luft, die zu vor aus einem Arbeitsbereich abgesaugt wurde, wird über eine Rückluftlei tung 1, die neben einer nicht dargestellten Abluftleitung an Filter der Entstaubungsanlage angeschlossen ist, in den Arbeitsbereich zurückge führt. Dabei darf die Staubkonzentration dieser in der Rückluftleitung geführten Luft einen bestimmten Grenzwert nicht überschreiten.

In der Rückluftleitung 1 ist konzentrisch eine Meßleitung 2 angeordnet, in der eine Teilmenge der in der Rückluftleitung 1 in Richtung des Pfei les sich bewegenden gereinigten Luft geführt wird.

Am Austrittsbereich der Meßleitung 2 sind Kontrollfilter 3 angeordnet, die die Teilmenge durchströmt.

Dabei schlägt sich der in dieser Luft befindliche Staub auf dem Filter nieder. Der dadurch eintretende lineare Anstieg des Druckverlustes sowie der Druckgradient, d. h., die Veränderung des Druckes pro Zeiteinheit, wird registriert und mit entsprechenden bekannten Eichwerten des Filters verglichen.

Bei einer unzulässigen Überschreitung der sich ergebenden Reststaubkon zentration wird mittels einer Schaltung 9, die auch ein Alarmsignal aus lösen kann, eine Umschaltung von Rückluft- auf Abluftbetrieb vorgenommen. Die gereinigte, aber zu hoch belastete Luft, wird nicht mehr in den Ar beitsbereich, sondern als Abluft beispielsweise ins Freie geführt.

Für eine hinreichende Meßgenauigkeit ist eine präzise Regelung der eine Meßluftmenge darstellenden Teilmenge erforderlich. Hierzu ist vorgesehen, daß in der Rückluftleitung 1 einerseits und in der Meßleitung 2 anderer seits jeweils ein Prandtlsches Staurohr 4, 5 installiert ist.

Ermittelte Meßdaten werden über eine Leitung 6 durch Meßumformer erfaßt, so daß ein ständiger Vergleich zwischen Soll- und Istwert möglich ist.

Die Messung der Luftmenge kann auch mit Meßblenden durchgeführt werden. Bei einer Veränderung der in der Rückluftleitung geführten Volumenströme, die durch das Prandtlsche Staurohr 4 registriert wird, kann eine Anpassung des in der Meßleitung 2 geführten Volumenstroms dadurch erfolgen, daß ein unterhalb der Kontrollfilter 3 angeordneter Ventilator in seiner Drehzahl verändert wird. Eine Regelung der in der Meßleitung 2 geführten Luftmenge kann auch durch eine Drosselung erfolgen.

Über eine Leitung 7 werden Meßwerte an einen nicht dargestellten Regler gegeben, mit dem die Drehzahl des vorzugsweise als Radialventilator aus gebildeten Ventilators veränderbar ist.

Bezugszeichenliste

1

Rückluftleitung

2

Meßleitung

3

Kontrollfilter

4

Prandtlsches Staurohr

5

Prandtlsches Staurohr

6

Leitung

7

Leitung

8

Ventilator

9

Leitung

Claims

1. Verfahren zur Kontrolle der Emissionsüberschreitung von in einem Arbeits bereich angesaugter, staubbelasteter, dann in einer Entstaubungsanlage gereinigter, als Rückluft in den Arbeits- oder Abluftbereich führbarer Luft, von der eine Teilmenge durch einen Kontrollfilter geleitet und eine Veränderung dessen bekannter Kennlinie durch niedergeschlagene Staubpartikel erkannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilmenge in ihrer Strömungsgeschwindigkeit den entsprechenden Werten bei veränderten Volumenströmen der Rückluft bzw. Abluft angepaßt wird, wobei als Parameter für die Veränderung der Kennlinie ein Druckverlust und/oder ein aus der Veränderung des Druckes pro Zeiteinheit sich ergebender Druckgradient registriert wird, und daß bei Überschreiten bestimmter Grenzwerte die Rückführung der Luft in den Arbeitsbereich unterbunden und die Luft in den Abluftbereich geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilmenge durch einen in seiner Drehzahl veränderbaren Ventilator oder durch eine Drosselregelung beeinflußbar ist.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rückluftleitung (1) konzentrisch eine Meßlei tung (2) vorgesehen ist, durch die die Teilmenge der gereinigten Luft zu dem ausgangsseitig angeschlossenen Kontrollfilter (3) führbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rück luftleitung (1) und der Meßleitung (2) jeweils ein Prandtlsches-Staurohr (4, 5) angeordnet ist, die meßwertvergleichend miteinander verbunden sind, und daß ein Ventilator (8) vorgesehen ist, mit dem die in der Meßleitung (2) geführte Teilmenge abhängig von den gemessenen Werten der Prandtlschen (4, 5) Staurohre beeinflußbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator (8) dem Kontrollfilter (3) nachgeschaltet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilmenge durch eine Veränderung der Drehzahl des Ventilators (8) oder durch eine Drosselregelung beeinflußbar ist.