DE8313761U1

DE8313761U1 - Vorrichtung zur Entnahme von Gasproben

Info

Publication number: DE8313761U1
Application number: DE8313761U
Authority: DE
Original assignee: Krupp Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Publication date: 1983-10-13

Description

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Vorrichtung zur Entnahme von Gasproben $

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme '-} von Gasproben aus einem staubbeladenen, heißen Raum, j insbesondere einem Drehrohrofen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Wenn mit Hilfe einer solchen Vorrichtung Gasproben
beispielsweise aus dem Einlaufende eines Drehrohrofens

entnommen werden sollen, um diese - wie üblich - zu

analysieren, dann läßt es sich nicht vermeiden, daß :

aus dem heißen Raum gleichzeitig auch ein Teil der

dort vorhandenen Stäube mit in das Gasentnahmerohr

der Sonde gelangen und sich in allen vom Gas durch- |; strömten Teilen der Sonde ablagern. Damit diese Staub- '' ablagerungen von Zeit zu Zeit aus dem Gasentnahmerohr
wieder entfernt werden können, ist es bekannt (bei- ;^: spielsweise aus DE-OS 15 98 726),die die Gasproben
weiterleitende Gasleitung mit Hilfe von Ventilen zu

versperren und einen Reinigungsgasstrom, insbesondere

Luft, von einer Druckluftquelle her in den Sondenkopf .;! und in das Gasentnahmerohr einzuleiten, um diese Son- | denteile freizublasen. In der Praxis kommt es nun je- I

ξι doch häufig vor, daß trotz des von Zeit zu Zeit in die |

Sonde eingeblasenen Reinigungsgasstromes hartnäckige | Verschmutzungen bzw. Anbackungen im Gasentnahmerohr und
eventuell im Sondenkopf zurückbleiben, die sich auch
dann nicht entfernen lassen, wenn der Reinigungsgasstrom durch öffnen und Schließen eines entsprechenden

Ventiles stoßweise in die Sonde eingeleitet wird.

,Jf haben.

' Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art zu schaffen, die bei verhältnismäßig einfachem sowie montage- und wartungsfreundlichem Aufbau ein zuverlässiges Entfernen auch hartnäckiger Staubverschmutzungen aus dem Gasentnahmerohr und dem Sondenkopf gewährleistet.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß als Druckluftquelle ein den Reinigungsgasstrom schlagartig freigebender Druckluft-Speicherbehälter direkt an den Sondenkopf angeflanscht ist.

Bei dieser neuerungsgemäßen Ausführungsform wird somit für einen Abreinigungsvorgang innerhalb des Sondenkopfes und des Gasentnahmerohres nicht einfach - wie bei bekannten Ausführungen - Druckluft vorzugsweise aus einem vorhandenen, betriebseigenen Druckluftnetz eingeblasen, sondern der Reinigungsgasstrom wird mit Hilfe des direkt an den Sondenkopf angeflanschten Druckluftspeicherbehälters schlagartig bzw.explosionsartig in den Sondenkopf und das daran angeschlossene Gasentnahmerohr eingeleitet. Diese sich explosionsartig ausbreitende Druckluft löst in diesen Sondenteilen auch hartnäckigste Verschmutzungen, die sich bei den bekannten Vorrichtungen dem Reinigungsgasstrom widersetzt

Als weiterer wesentlicher Vorteil dieser neuerungsgemäßen Vorrichtung erweist sich die Tatsache, daß der Druckluftspeicherbehälter direkt am Sondenkopf befestigt ist und dadurch im wesentlichen keine besondere

Halterungseinrichtung mehr benötigt. Gleichzeitig ermöglicht diese Flanschverbindung jedoch auch eine problemlose Montage und Demontage, etwa für Wartungszwecke oder zum Austausch von Gasentnahmerohren, die nach einer gewissen Betriebszeit vielfach unbrauchbar werden.

Die Einfachheit im Aufbau dieser neuerungsgemäßen Vorrichtung zeigt sich auch dadurch, daß der hier verwendete Druckluft-Speicherbehälter als kompletter Bauteil in handelsüblicher Ausführung verwendet werden kann, wobei ein solcher Druckluft-Speicherbehälter auch als Luftstoßgerät bzw. Luftkanone bezeichnet wird.

Weitere Einzelheiten der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche und ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles. Es zeigen

Fig. 1 eine zum Teil geschnittene Längsansicht der

eigentlichen Gasproben-Entnahmevorrichiung;

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine vereinfachte Seitenansicht der mittels

einer Laufkatze verfahrbaren Vorrichtung bei ihrer Zuordnung zu einem Drehrohrofen;

Fig. 4 eine Schemadarstellung der Gasproben-Entnahmevorrichtung mit zugeordneten weiteren Vorrichtungsteilen sowie zur Erläuterung ihrer Funktion,

Die in den Fig. 1 und 2 veranschaulichte Gasproben-Entnahmevorrichtung 1 enthält eine Sonde 2, die in diesem Ausführungsbeispiel lediglich ein Gasentnahmerohr 3, das in den heißen Raum hineinragt, sowie einen außerhalb des heißen Raumes befindlichen Sondenkopf 4 besitzt.

An seinem dem Gasentnahmerohr 3 entgegengesetzten Ende 4a ist der Sondenkopf 4 durch eine Flanschverbindung 5 an einen Druckluft-Speicherbehälter 6 angeschlossen, der eine Druckluftquelle für die Zuführung eines Reinigungsgasstromes in den Sondenkopf 4 und insbesondere in das Gasentnahmerohr 3 bildet. Dieser Druckluft-Speicherbehälter 6 kann - wie bereits erwähnt - handelsüblicher Ausführung sein; er kann außerdem noch durch eine Art Konsole 7 zusätzlich abgestützt sein, die ebenfalls am Sondenkopf 4 befestigt ist. Dieser Druckluft-Speicherbehälter 6 kann seinerseits über einen Leitungsanschluß 8 mit einem normalen Druckluft-Betriebsnetz in Verbindung stehen. In ihm ist in üblicher Weise ein Steuerventil angeordnet, bei dem es sich vorzugsweise um ein manuell oder ein automatisch betätigbares Luftstoß-Auslaßventil 9 handeln kann. Die konkrete Ausführung dieses Ventiles 9 ist im vorliegenden Zusammenhang weniger von Bedeutung, als dessen Steuerbzw. Auslaßfunktion selbst. Hierfür ist es nämlich wichtig, daß die im Druckluft-Speicherbehälter 6 auf einen Luftstoßdruck von maximal 10 bar gehaltene bzw. aufgebaute Druckluftmenge im Bedarfsfalle (bei öffnung des Ventiles 9) schlagartig in den Sondenkopf 4 und das unmittelbar anschließende Gasentnahmerohr 3 freigegeben werden kann, damit der sich explosionsartig

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ausbreitende Reinigungsgasstrom jegliche in diesen Sondenteilen aufgebauten Verschmutzungen ablöst und entfernt. Es sei gerade in diesem Zusammenhang betont, daß der Reinigungsgasstrom bei dieser Art von Druckluft-Speicherbehälter 6 in einem Bruchteil von Sekunden (innerhalb von Millisekunden) schlagartig aus diesem Behälter ausströmt, so daß die kinetische Knergie der Luft das erwünschte Ablösen und Ausblasen von Verschmutzungen herbeiführt.

Das Gasentnahmerohr 3 ist vorzugsweise - wie in Fig. 1 veranschaulicht - mit einem Doppelmantel 10 ausgeführt, der über einen Kühlwasserzulaufanschluß 11 und einen Kühlwasserablaufanschluß 12 an eine Kühlwasserleitung angeschlossen sein kann. Auf diese Weise kann das Gasentnahmerohr 3 über seinen Doppelmantel 10 in üblicher Weise ständig gekühlt werden.

An den Sondenkopf 4 ist - wie aus Fig. 2 ersichtlich ferner eine Gasleitung 13 angeschlossen, die einerseits ■ wie auch der Druckluftspeicherbehälter 6 - mit dem Innern des Sondenkopfes 4 sowie des Gasentnahmerohres 3 und andererseits - wie noch später erläutert wird - mit einer Gasproben-Förderpumpe in Verbindung steht. Die Gasleitung 13 ist dabei im Bereich des Sondeskopfes 4 in zwei Leitungsabschnitte 13a, 13b verzweigt, von denen der erste Leitungsabschnitt 13a die zuvor geschilderte Verbinduiig zur Gasproben-Förderpumpe herstellt, während der relativ kurze zweite Leitungsabschnitt 13b ein Entspannungsventil 14 und einen·AusLaßfilter. 15 enthält, durch den gegebenenfalls Luft oder Gas ins Freie geleitet werden kann. In dem ersten Leitungsabschnitt

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13a befindet sich ferner ein ' Absperrventil 16 sowie vorzugsweise ein Keramikfilter 17, um den eventuell wie gestrichelt angedeutet - eine Heizung angeordnet sein kann.

In einem praktischen Ausführungsbeispiel, wie es in Fig. 3 veranschaulicht ist, sind die bisher erläutarten Teile der Gasproben-Entnahmevorrichtung 1 im Bereich des Sondenkopfes 4 an einer Laufkatze 19 befestigt ^un(ä ^mit dieser in Richtung des Doppelpfeiles 20 verfahrbar. Die Gasproben-Entnahmevorrichtung 1 und insbesondere die Sonde 2 mit ihrem Gasentnahmerohr 3 können "dadurch zwischen ihrer - in Fig. 3 nur gestrichelt angedeuteten - Betriebsstellung innerhalb eines strichpunktiert angedeuteten Drehrohrofens 21 und einer in vollen Linien gezeichneten Inspektionsstellung außerhalb des Drehrohrofens 21, also außerhalb des heißen Raumes, verfahren werden. Die Laufkatze 19 kann dabei entlang einer Laufschiene mit Hilfe eines flexiblen Zugmittels 23 sowie durch einen Antriebsmotor 24, beispielsweise einen Druckluftmotor, verfahren werden, wobei die ganze Anordnung beispielsweise mittels einer Halterung 25 bei entsprechender Zuordnung zum Drehrohrofen 21 aufgehängt sein kann.

Bei dieser verfahrbaren Ausbildung und Anordnung der

Gasproben-Entnahmevorrichtung 1 ist es dann zweckmäßig, wenn die Gasleitung 13 in ihrem ersten Leitungsabschnitt 13a zumindest teilweise flexibel ausgeführt ist. Glei-2Q ches gilt natürlich auch für den Anschluß einer Druckluftzuführleitung 26 zum Druckluft-Speicherbehälter 6.

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In Fig. 3 ist auch die bereits weiter oben erwähnte Gasproben-Förderpumpe 27 angedeutet, an die der erste Leitungsi.bschnitt 13a angeschlossen ist und die ihrerseits di :ekt an ein hier ebenfalls nur ganz schematisch angedeutetes Analysiergerät 28 angeschlossen ist, das üblicher Ausführung sein kann.

Während die der Gasproben-Entnahmevorricht^ng 1 zugehörigen Ventile bereits weitgehend anhand dej. Fig. 2 erläutert sind, ist die Zusammenordnung dieser Ventile sowie zumindest eines v/eiteren, im Bereich Gasprcben-Förde_pumpe 27 und Analysiergerät 28 vorgesehenen Steuerventiles 29 zur zugehörigen elektrischen Steuereinrichtung 30 in Fig. 4 in Form einer vereinfachten Schemadarstellung veranschaulicht. Der elektrischen Ventilsteuereinrichtung 30 können - wie durch gestrichelte Linien angedeutet - das Entspannungventil 14 im Gasleitungsabschnitt 13b, das Absperrventil 16 im Gasleitungsabschnitt 13a, das Steuerventil 29 ijn Analysiergerät 28 sowie das Auslaßventil 9 des Druckluft-Speicherbehälters 6 und gegebenenfalls ein weiteres, dem Leitungsanschluß 8 des Druckluft-Speicherbehälters 6 vorgeschaltetes Einlaßventil 31 zugeordnet sein. Alle genannten Ventile können handelsübliche Magnetventile sein. Hinsichtlich der Funktion der wichtigsten Ventile gilt - kurz gesagt - folgendes: Das Auslaßventil 9 dient zum Füllen und Öffnen des Druckluft-Speicherbehälters6;das Ventil 16 dient in wesentlichen zum Freigeben bzw. Absperren der Gasprobenleitung (Leitungsabschnitt 13a) zum Analysiergerät 28; mit Hilfe des Steuergerätes 29 kann die Analysiereinrichtung innerhalb des Analysiergerätes 28 abgesperrt

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werden; das Entspannungventil 14 kann zum Entspannen des Gasrohres 13 über den Leitungsabschnitt 13b (und den darin vorgesehenen Auslaßfilter 15) geschaltet werden.

Während des normalen Betriebes der Gasproben-Entnahmevorrichtung 1 sind die Ventile 16 und 29 geöffnet, um den Gasprobenweg (Gasleitungsabschnitt 13a) zum Analysiergerät 28 freizugeben. Um hierbei die Totzeit für das Analysieren einer Probe so klein wie möglich zu halten, wird ein Großteil der herangeführten Gasprobe über eine dem Analysiergerät 28 zugeordnete Bypassleitung 32 abgeführt. Über ein n\cht näher veranschaulichtes Zeitglied kann dann das Steuerventil 29 zur eigentlichen Analysiereinrichtung im Bedarfsfalle öffnen und schließen. Während dieser Gasprobenförderung sind alle anderen Ventile geschlossen. Für einen Reinigungsvorgang der Sonde 2 werden dann auch die Ventile 16 und 29 geschlossen, während das Auslaßventil 9 des Druckluftspeicherbehälters 6 so geöffnet wird, daß ein Druckluftstoß explosionsartig in den Sondenkopf 4 und das Gasentnahmerohr 3 eingeführt werden kann. Das Entspannungsventil 14 stellt lediglich eine Art Sicherheitsventil für den Fall dar, daß außergewöhnlich starke, durch den Reinigungsgasstrom nicht ohne weiteres zu behebende Verstopfungen in der Sonde 2 aufgetreten sind; in diesem Falle öffnet dann das Ventil 14,so daß hier Luft austreten kann. Nach dem Reinigungsvorgang werden diese letztgenannten Ventile wieder geschlossen, während die Ventile 16 und 29 für den normalen Betrieb geöffnet werden. Gleichzeitig wird jetzt auch der Druckluft-Speicherbehälter 6 wieder aufgefüllt und auf seinen Betriebsdruck gebracht. Durch die elektrische Ventilsteu-

ereinrichlung 30 können diese zuvor geschilderten Funktionsgänge automatisch ablaufen, wobei die Ventilsteuereinrichtung 30 einen automatisch arbeitenden Zeitintervallschalter enthalten kann. Außerdem besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, im Bedarfsfalle zumindest das Luftstoß-Auslaßventil 9 auch manuell zu schalten.

Zu erwähnen ist noch,daß bei den gebräuchlichen Sondenausführungen zumindet das Gasentnahmerohr 3 nach einer bestimmten Betriebsdauer (z. B. 4 bis 6 Monate) ausgetauscht werden muß. In diesem Falle kann dann die ganze Gasproben-Entnahmevorrichtungi bei der Ausbildung und Halterung gemäß Fig. 3 aus dem staubbeladenen, heißen Raum des Drehrohrofens 21 in seine Inspektionsstellung herausgezogen werden,um zumindest das Gasentnahmerohr 3 auswechseln zu können. Bei der geschilderten Ausführungsform braucht dann lediglich das Gasentnahmerohr 3 abgeschraubt zu werden, während alle anderen Teile, insbesondere auch der Druckluftspeicherbehälter 6, an ihren Plätzen verbleiben können. Dieses Austauschen eines Gasentnahmerohres 3 ist somit äußerst einfach und kann in kurzer Zeit durchgeführt werden. Während anhand der Zeichnung vor allem eine Ausführungsform der Gasproben-Entnahmevorrichtung mit einem einzigen Gasentnahmerohr erläutert worden ist, besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, zwei solcher Gasentnahmerohre etwa parallel nebeneinander sowie an einer Art Zwillingssondenkopf anzuordnen und steuerungsmäßig so miteinander zu verbinden, daß beispielweise abwechselnd das eine Gasentnahmerohr eine Gasprobe aus dem heißen Raum entnimmt, während das andere Gasentnahmerohr abgereinigt wird.

- ιοί Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß die insbesondere anhand der Fig. 1, 2 und 4 geschilderte Ausführungsform der Entnahmevorrichtung besonders wartungsfreundlich betrieben werden kann, wenn ihr eine Laufkatzenhalterung zugeordnet ist, wie sie oben anhand der Fig. 3 beschrieben worden ist; generell ist es selbstverständlich möglich, diese Gasproben-Entnahmevorrichtung auch mit Hilfe einer anderen Halterungseinrichtung zu betreiben. 10

Claims

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Dr.-Ing. Dr. jur. VOLKMAR TETZNER van-Gogh-straße ₃

8000 MÖNCHEN 71 RECHTSANWALT und PATENTANWALT _{Telefon: (Q89)} „„„„

Telegramme: „Tetznerpatent München" Telex: 5 212 232 pate d

P 5405

Schutzansprüche:

Il 1 . Vorrichtung zur Entnahme von Gasproben aus einem

:.., staubbeladenen, heißen Raum, insbesondere einem

Drehrohrofen, enthaltend eine Sonde mit wenigstens

einem in den heißen Raum hineinragenden Gasentnahmerohr und einem außerhalb des heißen Raumes befindlichen Sondenkopf, eine an den Sondenkopf angeschlossene Druckluftquelle für die Zuführung eines Reinigungsgasstromes in das Gasentnahmerohr sowie eine ebenfalls an den Sondenkopf angeschlossene Gasleitung mit einer zugeordneten Ventilsteuereinrichtung,

dadurch gekennzeichnet,

daß als Druckluftquelle ein den Reinigungsgasstrom schlagartig freigebender Druckluft-Speicherbehälter (6) direkt an den Sondenkopf (4) angeflanscht ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Druckluft-Speicherbehälter (6) ein Steuerventil (9) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil ein manuell oder automatisch betätigbares Luftstoß-Auslaßventil (9) ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluft-Speicherbehälter (6) für einen Druc : des Reinigungsgasstromes von maximal 10 bar ausgeführt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (2) im Bereich des Sondenkopfes (4) mitsamt dem Druckluft-Speicherbehälter (6) und der Steuerventileinrichtung (30) an einer Laufkatze (19) befestigt und mit dieser zwischen ihrer Betriebsstellung innerhalb des heißen Raumes (21) und einer Inspektj-onsstellung außerhalb des heißen Raumes verfahrbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasleitung (13) zumindest teilweise flexibel ausgeführt ist.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Gasleitung (13) angeordnete Ventilsteuereinrichtung (30) einen automatisch arbeitenden Zeitintervallschalter enthält und mit dem Auslaßventil (9) im Druckluft-Speicherbehälter (6) steuerungsmäßig verbunden ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Gasentnahmerohr (3) mit einem Doppelmantel (10) ausgeführt und an eine Kühlwasserleitung (11/ 12) angeschlossen ist.

— 3 —

y. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasleitung (13) im Bereich des Sondenkopfes (4) in zwei Leitungsabschnitte (13a,13b) verzweigt ist, von denen der erste Leitungsabschnitt(13a) über Steuerventile (16, 29) und eine Gasproben-Förderpumpe (27) an ein Analysiergerät (28) angeschlossen ist während der relativ kurze zweite Leitungsabschnitt (13b) ein Absperrventil (14) und einen Auslaßfilter (15) enthält.
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