DE624724C

DE624724C - Rauchdichtemesser

Info

Publication number: DE624724C
Application number: DE1930624724D
Authority: DE
Inventors: Dr Heinz Gruess
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1930-11-19
Filing date: 1930-11-19
Publication date: 1936-01-28
Also published as: FR726484A

Description

Zur Überwachung oder Regelung von Verbrennungsprozessen ist es bekannt, die Rauchentwicklung derart zu bestimmen, daß die Größe der durch die Rauchdichte erfolgenden Abschwächung einer konstanten Strahlung durch eine optische Einrichtung kontrolliert wird. Zu diesem. Zweck ist auf der einen Seite des Schornsteins oder des Gaskanals eine Strahlungsquelle angeordnet und auf der anderen Seite ein Strahlungsempfänger, der aus einer Tbermosäule besteht. Diese beiden Hauptbestandteile der Meßeinrichtung sind an einem durch, den Schornstein durchgeführten Rohr befestigt. Es ist hierbei notwendig, daß die von der Strahlung durchsetzte Meßstrecke nicht wesentlich, über Y₂ ^m beträgt, da sonst schon bei verhältnismäßig geringer Rauchentwicklung eine zu starke Schwächung oder auch gänzliche Auslöschung der Strahlung eintritt, so daß stärkere Rauchdichten dann nicht mehr zu erkennen sind. Das durch den Hohlraum durchgeführte Rohr enthält zu diesem Zweck Schlitze von einer Länge von höchstens 60 cm. Diese Anordnung hat jedoch Mängel, die darin bestehen, daß infolge des bei großen Gaskammern oder Schornsteinen großen Abstandes zwischen Strahler und Empfänger eine mit dem Quadrat der Entfernung größere Strahlungsintensität notwendig ist und daß bei den in Frage kommenden hohen Abgastemperaturen die Gefahr des Verziehens des durchgeführten Rohres nicht völlig zu beseitigen ist und deshalb eine Verschiebung der Richtung des Strahlenganges und damit 'eine grobe Verfälschung der Messung eintritt.

Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß zwei unmittelbar starr miteinander und mit den optischen Mitteln (Strahlungsquelle, Strahlungsempfänger und zwischen diese einzuschaltende Linsen, Spiegel o. dgl.) verbundene Rohre von derselben Seite aus in den Gasraum eingeführt sind, die die in an sich bekannter Weise zum Schutz der optischen Mittel gegen Verschmutzen dienende Spülluft den Enden einer Meßstrecke zuleiten, die durch die beiden ■einander gegenüberliegenden Öffnungen der Rohre gebildet wird. Dadurch wird eine gegenseitige Verlagerung der die Bestrahlung beeinflussenden Mittel, die zu Meßfehlern führen würde, vermieden. Außerdem hat diese Anordnung den Vorteil, daß die Wandung des Gasraumes nur an einer Stelle durchbrochen zu werden braucht. ■

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die beiden Rohne ineinander angeordnet und in der Weise miteinander verbunden sind, daß über die ganze Länge der Meßstrecke sich erstreckende Schlitze für den Durchtritt der Gase frei bleiben. Die Strahlungsquelle und der Strahlungsempfänger werden vorzugsweise

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Heins Grüß in Berlin-Sieniensstadt.

in dem außerhalb des Gasraumes liegenden Teil des äußeren Rohres angeordnet; während das innere Rohr im Innern des Gasraumes in einen Luftraum mündet, in welchem ein Spiegel angeordnet ist, der das Licht der Strahlungsquelle auf den Strahlungsempfänger zurückwirft.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Meßstrecke außerhalb des Gasraumes angeordnet ist, sind zwei T-förmig gestaltete, ineinander angeordnete und unmittelbar starr miteinander verbundene Rohre mit ihren Mittelteilen von derselben Seite aus so in den Gasraum, eingeführt, daß die zu prüfenden Gase durch den Mittelteil des inneren Rohres dem als Meßstrecke dienenden, außerhalb des Gasraumes, vorzugsweise waagerecht, angeordneten Querteil des inneren Rohres zuströmen und an den Enden der durch die Länge des an beiden Enden offenen Querteiles des inneren Rohres gegebenen Meßstrecke zusammen mit der in den Querteil des äußeren Rohres einströmenden Spülluft durch den Mittelteil des äußeren Rohnes dem Gasraum wieder zugeführt werden. In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch im Schnitt dargestellt. Dabei zeigt Fig. 1 ein Ausf ührungsbeispiel mit im Gasraum liegender Meßstrecke, während bei den in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen eine außerhalb des Gasraumes liegende Meßstrecke angeordnet ist.

In Fig. ι sind die beiden in den Gasraum 1 eingeführten Rohre mit 2 und 11 bezeichnet. Dabei ist das Rohr 2 im Innern des Rohres 11 starr mit diesem verbunden und an seinem freien Ende so gestaltet, daß seine in den Gasraum mündende Öffnung der Öffnung des äußeren Rohres 11 gegenübersteht. Die freien Rohrenden können außerdem durch weitere Rohre 10 miteinander verbunden sein. Auf der außerhalb des Gasraumes 1 liegenden Seite ist im Innern des· Rohres 11 eine als Strahlungsquelle dienende Glühlampe 3 sowie der Strahlungsempfänger 4 und auf der anderen Seite ein Spiegel 7 angebracht. Mit dem Strahlungsempfänger 4 ist in bekannter Weise ein Anzeigeinstrument 5 verbunden.

Infolge des Schornsteinzuges strömen die Rauchgase von unten nach oben, und saugen dadurch Luft an. Diese tritt durch die im äußeren Rohr 11 angebrachten Löcher 6 in dieses Rohr ein und durch die Öffnung 14 in die Leitung 2 ein. Die Spülluft strömt einerseits durch das Rohr 11 an der linken Seite und andererseits durch das Rohr 2 an der rechten Seite der durch die Rohröffnungen begrenzten Meßstrecke in den Gasraum ein. Da somit die Räume, in denen sich einerseits die Strahlungsquelle 3, der Strahlungsempfänger 4 sowie die Linse 12 τιηά andererseits der Spiegel 7 befindet, von reiner Luft umspült werden, sind diese Teile vor dem Verschmutzen durch die Rauchgase geschützt.

Bei den in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen sind die beiden ebenfalls konzentrischen, in geeigneter, nicht besonders dargestellter Weise unmittelbar starr miteinander verbundenen Rohre 2, 2' und 11, 11' T-förmig gestaltet und mit ihren Mittelteilen einseitig in den Schornstein 1 eingeführt. Der außerhalb des Schornsteines liegende, vorzugsweise waagerecht angeordnete Querteil 11' des äußeren Rohres ist an den Enden geschlossen, während der kürzere Querteil 2' des Innenrohres ₍an beiden Enden offen ist. Die in den Gasraum eingeführten Enden der beiden Rohre sind so gestaltet, z. B. durch Abschrägen, daß gewissermaßen im Nebenschluß zu dem Hauptstrom ein gewisser Teil der Rauchgase durch das innere Rohr 2 in den Querteil 2' einströmt und dort die Meßstrecke bildet. Dabei wird die. Meßstrecke durch die - Spülluft begrenzt, die durch. Löcher 6 in den äußeren Querteil 11' einströmt und zusammen mit den Rauchgasen durch das äußere Rohr 11 wieder in den Schornsteinraum 1 zurückfließt.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführung ist die Strahlungsquelle 3 und die Linse 12 auf der einen Seite und eine zweite Linse 13 sowie das strahlungsempfLndliche Organ 4, an das 'ein Meßgerät 5 angeschlossen ist, auf der anderen SeiCe der durch die Länge des Querteils 2' des inneren Rohres begrenzten Meß- . strecke angeordnet.

Die Ausführung nach Fig. 3 unterscheidet sich von der in Fig. 2 dargestellten nur dadurch, daß ebenso wie in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 auf der einen Seite der Meßstrecke die Strahlungsquelle 3, die Linse 12 und das strahlungsempfindliche Organ 4 angeordnet ist, auf der anderen Seite ein Spiegel 7, der die von der Lampe 3 .ausgehenden Strahlen auf das strahlungsempfindliche Organ 4 zurückwirft. Dadurch kann gegenüber der Ausführung nach Fig. 2 die Meßstrecke und somit die Baulänge der Rohre 2' und 11' verringert werden.

Wenn man als strahlungsempfindliches Organ z. B. eine Thermosäule benutzt, die aus zwei gleichen Hälften besteht, so kann man zwischen Lampe 3 und Thermosäule 4 eine Blende 8 derart anordnen, daß in an sich bekannter Weise die eine Hälfte der Thermosäule von der Lampe unmittelbar, die andere Hälfte aber nach Durchgang der StraMen durch das zu prüfende Rauchgas bestrahlt wird. Die Blende 8 läßt sich dann so einstellen, daß bei der 'Rauchstärke ο beide Hälften der Thermosäule durch die Lampe

gleich stark bestrahlt werden, so daß also kein Thermostrom erzeugt wird. Der Nullpunkt des Meßgerätes 5 ist in diesem Falle unabhängig von der Energie, die die Lampe ausstrahlt, also auch von der Betriebsspannung. Auch bei der Einrichtung nach Fig. 1 kann die gleiche Anordnung verwendet werden.

Claims

Patentansprüche:

i. Einrichtung zum Überwachen von Gasen auf ihren Gehalt an festen Bestandteilen, insbesondere der Rauchentwicklung von Verbrennungsprozessen, mit Hilfe einer von den zu prüfenden Gasen durchströmten, im Innern des Gasraumes liegenden Meßstrecke, durch die eine Strahlung gesendet wird, deren Wirkung auf ein strahlenempfindliches Organ festgestellt wird, wobei Spülluft zum Schütze der optischen Mittel (Strahlungsquelle, Linsen, Spiegel, Strahlungsempfänger) vor dem. Verschmutzen dient, dadurch gekennzeichnet, daß zwei unmittelbar starr miteinander und mit den optischen Mitteln verbundene Rohre von derselben Seite aus in den Gasraum eingeführt sind, die die Spülluft den Enden einer Meßstrecke zuleiten, die durch die beiden einander gegenüberliegenden Öffnungen der Rohre gebildet wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rohre ineinander angeordnet und in der Weise miteinander verbunden sind, daß über die ganze Länge der Meßstrecke sich erstreckende Schlitze für den Durchtritt der Gase freibleiben und die Spülluft an den Enden der Schlitze in den Gasraum einströmt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle und der Strahlungsempfänger in dem außerhalb des Gasraumes liegenden Teil des äußeren Rohres angeordnet sind und das innere Rohr im Innern des Gasraumes in einen Luftraum mündet, "in welchem ein Spiegel angeordnet ist, der das Licht der Strahlungsquelle auf den Strahlungsempfänger zurückwirft.
4. Einrichtung zum Überwachen von Gasen auf ihren Gehalt an festen Bestandteilen, insbesondere der Rauchentwicklung von Verbrennungsprozessen, mit Hilfe einer von den zu prüfenden Gasen durchströmten, außerhalb des Gasraumes liegenden Meßstrecke, durch die eine Strahlung gesendet wird, deren Wirkung auf ein strahlenempfindliches Organ festgestellt wird, wobei Spülluft zum Schütze der optischen

- Mittel (Strahlungsquelle, Linsen, Spiegel, Strahlungsempfänger) vor dem Verschmutzen dient, dadurch gekennzeichnet, daß zwei T-förmig gestaltete, ineinander angeordnete und unmittelbar starr mitein- 6s ander verbundene Rohre mit ihren Mittelteilen von derselben Seite aus so in den Gasraum eingeführt sind, daß die zu prüfenden Gase durch den Mittelteil des inneren Rohres dem als Meßstrecke dienenden, außerhalb des Gasraumes, vorzugsweise waagerecht, angeordneten Querteil des inneren Rohres zuströmen und an den Enden der durch die Länge des an beiden Enden offenen Querteils des inneren Rohres gegebenen Meßstrecke zusammen mit der in den Querteil des äußeren Rohres einströmenden Spülluft durch den Mittelteil des äußeren Rohres dem Gasraum wieder zugeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen