DE880697T1 - Meizwertmessung unter verwendung von vorbestimmten volumen bei nichtkatalytischer verbrennung - Google Patents

Meizwertmessung unter verwendung von vorbestimmten volumen bei nichtkatalytischer verbrennung

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DE880697T1
DE880697T1 DE0880697T DE97912704T DE880697T1 DE 880697 T1 DE880697 T1 DE 880697T1 DE 0880697 T DE0880697 T DE 0880697T DE 97912704 T DE97912704 T DE 97912704T DE 880697 T1 DE880697 T1 DE 880697T1
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Claims (1)

  1. « .. . ÜElEßßMQ
    A 32 851 PCT/EP/DE - 1 -
    Internationale Patentanmeldung Nr.: PCT/US 97/18361
    Deutsche Übersetzung der Ansprüche;
    1. . Vorrichtung des Typs zur Bestimmung des Heizwertes des
    Brenngases, die Vorrichtung mit:
    einem porösen Materialkörper, der einen oder mehrere Räume mit linearen Dimensionen enthält, die gleich einer oder kleiner als eine Abschreckdimension für das Brenngas sind;
    einem in dem porösen Körper aus nicht-katalytischem Material angeordneten Heizerelement zur Aufheizung eines Abschnitts des porösen Materialkörpers bis mindestens auf die Selbstentzündungstemperatur des Brenngases; einem Sensor zur Erfassung des Verbrennungsniveaus und zur Erzeugung eines darauf ansprechenden Signals; und einem Prozessor, der auf Signale von dem Sensor anspricht, zur Berechnung des Heizwertes des Brenngases.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Material ein nicht-katalytisches Material ist.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der poröse Materialkörper weiterhin eine Vielzahl von Festkörpern aufweist, die derart in einer Säule angeordnet sind, daß sie einen porösen Materialkörper mit einer Vielzahl von Zwischenräumen zwischen den Festkörpern bereitstellen.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Zwischenräume lineare Dimensionen von nicht größer als ungefähr 2,5 mm (0,060") haben.
    DF / F P O PRO R^? T1
    .. . ... W.v- /.J- &Ggr;. u ^&ogr;&ugr; UJ/ Ii
    A 32 851 PCT/EP/DE - 2 -
    5. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Vielzahl von Festkörpern Perlen aus keramischem Material sind.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Perlen aus keramischem Material in ihrer Größe abgestuft sind.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Perlen aus keramischem Material ein nicht-katalytisches Material sind.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der
    der poröse Materialkörper weiterhin ein Gehäuse und einen in dem Gehäuse angeordneten Körper aus keramischem Material aufweist; und
    bei der das Heizerelement in dem Körper aus keramischem Material angeordnet ist; und
    bei der der poröse Materxalkörper einen inneren Zwischenraum zwischen dem Gehäuse und dem Körper aus keramischem Material hat mit linearen Dimensionen, die nicht größer sind als die Abschreckdimension für das Brenngas.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Gehäuse und das keramische Material nicht-katalytisch sind.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der das Heizerelement weiterhin eine in einem Körper aus keramischem Material enthaltene Spule aus Platindraht aufweist.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Zwischenräume lineare Dimensionen von nicht größer als ungefähr 2,5 mm (0,060") haben.
    ..Q.E/ER.0 880 637 Tl
    A 32 851 PCT/EP/DE - 3 -
    12. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Gehäuse entgegengesetzte Enden hat mit einem Eingang für Gas in einem entgegengesetzten Ende und einem Ausgang für Gas in einem anderen entgegengesetzten Ende und bei der die Verbrennungseinrichtung weiterhin in den entgegengesetzten Enden des Gehäuses angeordnete Endkappen aufweist, wobei die Endkappen Durchlässe mit linearen Dimensionen haben, die gleich einer oder kleiner als die ' Abschreckdimension für das Brenngas sind.
    1^. Verfahren zur Messung des Heizwertes eines Brenngases, das Verfahren mit:
    Aufheizung eines Materialkörpers auf eine Selbstentzündungstemperatur für Gase, die in Kontakt mit dem aufgeheizten Körper geströmt werden sollen; Einblasen eines bekannten Volumens eines Referenzgases und eines Verbrennungsunterstützungsgases in Kontakt mit dem aufgeheizten Materialkörper, der zur Erzeugung einer flammenlosen Verbrennung des Referenzgases aufgeheizt ist;
    Detektion erster Verbrennungsüberwachungssignale, während der Verbrennung des Referenzgases; Berechnung von Referenzgas-Heizenergie aus den ersten Verbrennungsüberwachungssignalen; Einblasen eines bekannten Volumens eines Probengases und eines Verbrennungsunterstützungsgases in Kontakt mit dem aufgeheizten Materialkörper zur Erzeugung einer flammenloser Verbrennung des Probengases; Detektion zweiter Verbrennungsüberwachungssignale, während der Verbrennung des Probengases; Berechnung von Probengas-Heizenergie aus den zweiten Verbrennungsüberwachungssignalen; und Berechnung des Heizwertes des Probengases als Antwort auf einen bekannten Heizwert für das Referenzgas und in
    A 32 851 PCT/EP/DE
    Antwort auf die Referenzgas-Heizenergie und die Probengas-Heizenergie .
    14. Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin mit dem Schritt der Übertragung eines Signals, das für den Heizwert des Probengases repräsentativ ist.
    15. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Gasyolumina
    ■ derart begrenzt sind, daß sie weniger Verbrennungsenergie bereitstellen, als eine Menge an elektrischer Energie, die zur Aufheizung des Materialkörpers bereitgestellt wird.
    16. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Verbrennungsunterstützungsgas Luft ist.
    17. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der geheizte Materialkörper Hohlräume ausreichend kleiner Dimensionen aufweist, um die Bildung einer offenen Flamme während der Verbrennung zu verhindern.
    18. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Sensorsignal eine Reduktion elektrischer Leistung repräsentiert, die erforderlich ist, um die Temperatur eines Sensors in dem geheizten Materialkörper aufrechtzuerhalten.
    19. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Verfahren bei Umgebungstemperaturen von ungefähr - 40° F bis 130° F durchgeführt wird.
    20. Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin mit Aufheizung des Materialkörpers und Erfassung der Temperatur des Materialkörpers mittels einer Brückenschaltung mit konstantem Widerstand.
    &bgr;?·( &iacgr;,^&iacgr;,.&Aacgr; b'&O bb
    • · &phgr; · ♦ ·
    A 32 851 PCT/EP/DE - 5 -
    21. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Einblasen von Brenngas unterbrochen wird, um ein Basis-Sensorsignal zu schaffen, während nur Luft durch den aufgeheizten
    Materialkörper geströmt wird.
    22. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem VerbrennungsüberwachungssignaIe bestimmt werden, indem es der Sensor-
    • temperatur ermöglicht wird, sich aufgrund von Oxidation zu ändern.
    23. Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin mit dem Schritt des Strömens nur von Luft durch den Materialkörper zur Schaffung eines Basiswertes für die Messung von Verbrennung.
    24. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der aufgeheizte
    Materialkörper ein nicht-katalytisches Material ist.
    25. Verfahren zur Messung des Heizwertes eines Gases, das Verfahren mit:
    Bereitstellung eines Körpers aus nicht-katalytischem, inerten Material mit Hohlräumen, die jeweilige Dimensionen haben, die die Bildung einer offenen Flamme
    während nicht-katalytischer Verbrennung eines das
    Brenngas enthaltenden Gasgemisches verhindern;
    Aufheizen des Körpers aus nicht-katalytischem, inerten Material auf eine Temperatur, die ausreichend zur
    Erzeugung einer flammenlosen Verbrennung des Gasgemisches ist;
    Mischung eines vorbestimmten Volumens eines Standardgases mit einem verbrennungsunterstutzenden Trägergas zur Bildung eines ersten Gasgemisches;
    DF/FPO &$
    A 32 851 PCT/EP/DE - 6 -
    Einblasen des ersten Gasgemisches in den Körper aus inertem Material;
    Messung der Änderung der Heizenergie, die erforderlich ist, um den Körper aus inertem Material bei einer konstanten Verbrennungstemperatur zu halten; Mischung eines vorbestimmten Volumens eines Probengases mit einem Verbrennungsunterstützenden Trägergas zur Bildung eines zweiten Gasgemisches;
    ■ Einblasen des zweiten Gasgemisches in den Körper aus inertem Material;
    Messung der Änderung der Heizenergie, die erforderlich ist, um den Körper aus inertem Material bei einer konstanten Verbrennungstemperatur zu halten; und Berechnung des Heizwertes des Probengases als Antwort auf einen bekannten Heizwert für das Referenzgas und als Antwort auf die Heizenergien des Standardgases bzw. des Probengases.
    26. Verfahren nach Anspruch 25, weiterhin mit dem Schritt der Übertragung eines Signals, das repräsentativ für den Heizwert des Probengases ist.
    27. Verfahren nach Anspruch 25, weiterhin mit dem Schritt des Strömens nur von Luft durch den Materialkörper zur Bereitstellung eines Basiswertes für die Messung der Verbrennung.
    28. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem das Einblasen von Brenngas unterbrochen wird, um ein Basis-Sensorsignal bereitzustellen, während nur Luft durch den geheizten Materialkörper geströmt wird.
    29. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem das vorbestimmte Gasvolumen des Standardgases und das vorbestimmte
    P ß A CO? O OiJ 03 /
    A 32 851 PCT/EP/DE - 7 -
    Gasvolumen des Probengases begrenzt sind, um weniger Verbrennungsenergie bereitzustellen, als eine Menge an elektrischer Energie, die bereitgestellt wird, um den Materialkörper aufzuheizen.
    30. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem das Verbrennungsunterstützungsgas Luft ist.
    31. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem der aufgeheizte Materialkörper Hohlräume von ausreichend kleinen Dimensionen umfaßt, um eine Bildung einer offenen Flamme während der Verbrennung zu verhindern.
    32. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem die Veränderungen der Heizenergie erfaßt werden durch Erfassung der Reduktion der elektrischen Leistung, die erforderlich ist, um die Temperatur eines Sensors in dem geheizten Materialkörper aufrechtzuerhalten.
    33. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem das Verfahren bei Umgebungstemperaturen von ungefähr -40° F bis 130° F durchgeführt wird.
    34. Verfahren nach Anspruch 25, weiterhin mit Aufheizen des Materialkörpers und Erfassen von Temperatur des Materialkörpers durch eine Brückenschaltung mit konstantem Widerstand.
    35. Vorrichtung zur Bestimmung des Heizwertes eines Brenngases, die Vorrichtung mit:
    einem Materialkörper, der ohne die Bildung einer offenen Flamme auf die Selbstentzündungstemperatur für die Verbrennung von Gasen aufheizbar ist;
    :···. -:DF*/"P P:-Q-:ß80 SS7 Tl
    A 32 851 PCT/EP/DE - 8 -
    Mitteln zum Einblasen eines vorbestimmten Volumens eines Brenngases und eines verbrennungsunterstützenden Gases in Kontakt mit dem aufgeheizten Materialkörper zur Erzeugung einer Oxidation des vorbestimmten Volumens von Brenngas;
    Mitteln zum wahlweisen Strömen entweder eines Referenz-Brenngases oder eines Proben-Brenngases zu den Mitteln zum Einblasen;
    einem Sensor zur Übertragung von Signalen, die auf eine Verbrennungsleistung des Brenngases ansprechen, wenn das . Brenngas den Materialkörper kontaktiert; und einem Prozessor zum Empfangen von Signalen von dem Sensor, wobei der Prozessor auf die Signale anspricht, um den Heizwert des Proben-Brenngases zu berechnen.
    36. Vorrichtung nach Anspruch 35, bei dem der Körper aus nicht-katalytischem Material auf eine Temperatur aufgeheizt wird, die oberhalb der Selbstentzündungstemperatur der Gas-Luft-Mischung liegt.
    37. Vorrichtung nach Anspruch 35, weiterhin mit Mitteln zur Begrenzung der Gasflußgeschwindigkeit, um weniger Energie bereitzustellen, als eine Menge an elektrischer Leistung, die zur Aufheizung des nicht-katalytischen Materialkörpers bereitgestellt wird.
    38. Vorrichtung nach Anspruch 35, bei der der Sensor die elektrische Leistung von flammenloser Verbrennung erfaßt.
    39. Vorrichtung nach Anspruch 35, bei der das Verbrennungsunterstützungsgas Luft ist.
    DE/ E P O RRfI Ml Tt
    A 32 851 PCT/EP/DE - 9 -
    40. Vorrichtung nach Anspruch 35, bei der das Strömungsmittel Mittel zur Unterbrechung der Strömung von Brenngas umfaßt, um nur ein Verbrennungsunterstützungsgas in Kontakt mit den Materialkörper zu strömen, um einen Basiswert für die Verbrennungstemperatur zu schaffen.
    41. Vorrichtung nach Anspruch 35, bei der der geheizte Materialkörper aus nicht-katalytischem Material gebildet
    • ist.
    4^2. Vorrichtung nach Anspruch 41, bei der der aufgeheizte Materialkörper weiterhin eine Vielzahl von Festkörpern aufweist, die zusammengehalten sind, um einen porösen Körper aus festem Material bereitzustellen.
    43. Vorrichtung nach Anspruch 41, bei der der aufgeheizte Materialkörper weiterhin ein Heizerelement aufweist, das durch eng beabstandete Wände umschlossen wird, um jegliche Flamme zu verhindern, wenn Gas-Luft-Mischungen oxidiert werden.
DE0880697T 1996-10-18 1997-10-08 Meizwertmessung unter verwendung von vorbestimmten volumen bei nichtkatalytischer verbrennung Pending DE880697T1 (de)

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PCT/US1997/018361 WO1998018002A1 (en) 1996-10-18 1997-10-08 Measuring heating value using pre-determined volumes in non-catalytic combusiton

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