DE903869C

DE903869C - Smoke or exhaust gas testing device

Info

Publication number: DE903869C
Application number: DEW7118A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Wussow
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-11-10
Filing date: 1951-11-10
Publication date: 1954-02-11

Description

Rauch- bzw. Abgasprüfvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Prüfung von Rauchgasen od. dgl. und besteht im wesentlichen darin, daß in den zu prüfenden Rauch- bzw. Abgasstrom durch eine Düse ein brennbares Gas, durch eine zweite Sauerstoff bzw.Smoke or exhaust gas testing device The invention relates to a device Od for testing smoke gases. Like. And essentially consists in that in the Smoke or exhaust gas flow to be tested through a nozzle a flammable gas, through a second oxygen resp.

Luft eingeführt wird, derart, daß beide (Gas- und Luft-)Ströme aufeinanderprallen und einmal entzündet, eine dauernd brennende Schmetterlingsflamme bilden bzw. unterhalten, wobei je nachdem, ob ein Überschuß an brennbarem Gas oder Luft im Abgasstrom vorhanden ist, sich von der dauernd brennenden Schmetterlingsfiamme her eine Vorverbrennung nach der Luft- bzw. Gasdüse hin fortpflanzt.Air is introduced in such a way that both (gas and air) streams collide and once ignited, create or maintain a permanently burning butterfly flame, depending on whether there is an excess of combustible gas or air in the exhaust gas flow is a pre-burn from the constantly burning butterfly flame propagates towards the air or gas nozzle.

Die bisher üblichen Rauchgasprüfer bauen im allgemeinen auf einer C O.2-Bestimmung mit chemischen Mitteln auf. Auch ist daneben die Bestimmung des O2-Gehaltes bekannt. Diese Maßnahmen berücksichtigen jedoch nicht etwaige unverbrannte Gase (CO, CH4 od. dgl.), deren Vorhandensein von größerem Einfluß auf eine wirtschaftlich vollkommene Verbrennung ist. Vor allem sind diese bekannten Rauchgasprüfer umständlich im Betrieb und in der Bedienung und gestatten keine unmittelbare Ablesung. The previously common smoke gas detectors are generally based on one C O.2 determination by chemical means. Also next to it is the determination of the O2 content known. However, these measures do not take into account any unburned Gases (CO, CH4 or the like), the presence of which has a greater impact on an economic is perfect combustion. Above all, these known smoke gas detectors are cumbersome in operation and in operation and do not allow immediate reading.

Diese überstände werden durch die Erfindung behoben. Sie sei an Hand der Zeichnung näher erläutert. These overhangs are eliminated by the invention. She is on hand the drawing explained in more detail.

Abb. I zeigt den schematischen Aufbau des Erfindungsgegenstandes, Abb. 2 eine äußere Ansicht ,der Einrichtung, Abb. 3 den Einbau eines Thermoelements in die Prüfflamme zwecks unmittelbarer Ablesung bei unrichtiger Luftzuführung in die Feuerungsanlage, Abb. 41 den Einbau eines Hilfsmotors in den Thermostromkreis zwecks selbsttätiger Steuerung der Luftzufuhr und Abb. 5 den beispielsweisen Einbau eines solchen Rauchgasprüfers in die Abgasleitung einer Dampfkesselfeuerungsanlage. Fig. I shows the schematic structure of the subject of the invention, Fig. 2 shows an external view of the device, Fig. 3 shows the installation of a thermocouple into the test flame for immediate reading in the event of incorrect air supply in the combustion system, Fig. 41 the installation of an auxiliary motor in the thermal circuit for the purpose of automatic control of the air supply and Fig. 5 the exemplary installation of such a flue gas detector in the exhaust pipe of a steam boiler combustion system.

In Abb. I bedeutet I einen Teil eines Rauchgaskanals, in den die Brennerdüsen 2, 3 des Rauchgasprüfers eingebaut sind. Durch die eine Düse, z. wird ein Sauerstoff- bzw. Luftstrahl, durch die andere, also 3, ein brennbares Gas eingeführt. Die Düsen 2 und 3 sind so angeordnet, daß die eingeblasenen Strahlen bei q zusammenprallen und somit bei einmal erfolgter Zündung eine Schmetterlingsflamme bilden und laufend unterhalten, unabhängig von dem Zustand des vorbeistreichenden Rauchgases. DieFlächenausdehnung der Schmetterlingsfiamme 4 ist quer zu der durch die beiden Strahlenachsen gebildeten Ebene, in der Zeichnung also senkrecht zur Zeichnungsebene. Deshalb erscheint sie in Blickrichtung auf die Zeichnungsebene nur als schmale Lichtlinie, kann also für den Beobachter leicht abgedeckt werden. In Fig. I, I means part of a flue gas duct into which the Burner nozzles 2, 3 of the flue gas detector are installed. Through the one nozzle, e.g. will an oxygen or air jet, through the other, i.e. 3, a flammable gas is introduced. The nozzles 2 and 3 are arranged so that the injected jets collide at q and thus form a butterfly flame once it has been ignited and running entertained, regardless of the state of the flue gas passing by. The surface area the butterfly flame 4 is transverse to that formed by the two beam axes Plane, i.e. perpendicular to the plane of the drawing in the drawing. That is why she appears in the direction of view of the plane of the drawing only as a narrow line of light, so it can be used for the observer can be easily covered.

Ist in demRauchgas weder überschüssiger Sauerstoff noch unverbranntes Gas vorhanden, so findet lediglich eine Verbrennung im Bereich der Schmetterlingsflamme statt. Sind aber in dem Rauchgasstrom unverbrannte Gase vorhanden, so werden diese im Bereich des eingeblasenen Luftstroms von der Schmetterlingsflamme her verbrennen; es wird also eine zusätzliche Vorverbrennung hier in Richtung zur Düse 2 stattfinden. Ist umgekehrt ein Überschuß an unverbranntem Sauerstoff im Rauchgas vorhanden, so wird dieser in dem eingeblasenen Brenngasstrahl verbrennen; es wird sich in diesem Fall also umgekehrt von der Schmetterlingsflamme her ein Verbrennungsvorgang nach der Düse 3; hin fortpflanzen. There is neither excess nor unburned oxygen in the flue gas If gas is present, there is only a combustion in the area of the butterfly flame instead of. However, if unburned gases are present in the flue gas flow, then these will be burn in the area of the blown air flow from the butterfly flame; an additional pre-combustion will therefore take place here in the direction of nozzle 2. Conversely, if there is an excess of unburned oxygen in the flue gas, then so it will burn in the injected fuel gas jet; it will be in this Conversely, if the butterfly flame is followed by a combustion process the nozzle 3; to propagate.

Damit sich diese Vorverbrennungsvorgänge längs eines gut beobachtbaren Weges nach den Düsenmündungen hin fortpflanzen, wird man diese Düsenstrahlen mittels der Regulierorgane 5 und 6 so einregulieren, daß die Strahlgeschwindigkeit bestimmte Höchstwerte nicht überschreitet, da die Verbrennungsvorgänge an der Berührungsoberfläche zwischen Strahl und Rauchgas eingeleitet werden und lediglich nach Maßgabe der Diffusionsvorgänge nach den Kernteilen des Stroms vordringen und somit bei zu hohen Geschwindigkeiten diese 5 eknndärverbrennungen fortgeblasen werden. So that these pre-combustion processes along a well observable Propagate the way to the nozzle mouths, you will use these nozzle jets regulate the regulating members 5 and 6 so that the jet speed determined Do not exceed maximum values, since the combustion processes on the contact surface are introduced between jet and flue gas and only in accordance with the diffusion processes to penetrate to the core parts of the stream and thus at too high speeds these 5 secondary burns are blown away.

Diese sekundären Verbrennungsvorgänge können optisch wahrnehmbar gemacht werden, indem vor den beiden Teilstrahlen nach Abb. 2 zweckmäßig verschiedenfarbige Fenster 7 und 8 angeordnet werden. Zwischen beiden Fenstern wird zweclrmäßig ein die Schmetterlingsfiamme 4 abblendender Steg 9 vorgesehen. Je nachdem das Fenster 7 oder 8 erleuchtet erscheint, kann man also auf eine zu geringe oder zu große Luftzufuhr schließen und demgemäß die Luftzufuhr zur Feuerung entsprechend regeln. Um die optische Wirkung zu erhöhen, können in bzw. um die eingeblasenen Gas- bzw. These secondary combustion processes can be visually perceptible are made by appropriately colored in front of the two partial beams according to Fig. 2 Windows 7 and 8 can be arranged. Between the two windows there will be a the butterfly flame 4 dimming web 9 is provided. Depending on the window 7 or 8 appears illuminated, you can therefore rely on too little or too much air supply close and accordingly regulate the air supply to the furnace. To the optical To increase the effect, can be in or around the blown gas resp.

Luftstrahlen Glühkörper eingebaut werden. Dies erfolgt zweckmäßig in Form von diese Strahlen umhüllenden Glühstrümpfen, da, wie gesagt, die Sekundärverbrennungsvorgänge am Umfang der Strahlen eingeleitet werden.Air jets incandescent bodies are installed. This is done appropriately in the form of incandescent mantles enveloping these rays, because, as I said, the secondary combustion processes are introduced at the circumference of the rays.

In Abb. 3 ist eine andere Form der Anzeige gewählt. Hier sind in den Einblasestrahlen die Lötstellen eines Thermoelements angeordnet. Nach dem Ausschlag des Galvanometers 12 kann sodann auf den Zustand derRauchgase geschlossen. werden. In Fig. 3 a different form of display is selected. Here are in The soldering points of a thermocouple are arranged next to the blow-in jets. After the rash of the galvanometer 12 can then infer the state of the smoke gases. will.

Das Galvanometer 12 kann nach Abb. 4 zweckmäßig als Kontaktgalvanometer ausgebildet werden, durch das entweder eine Alarmvorrichtung nach Maßgabe der Galvanometerausschläge ausgelöst werden kann (nicht gezeichnet), oder es wird zweckmäßiger nach Abb. 4 in dem durch das Kontaktgalvanometer geschalteten Sekundärstromkreis ein Hilfsmotor I3 eingebaut, welcher je nachdem, ob der rechte oder linke Kontakt geschlossen wird, sich in der einen oder anderen Richtung bewegt. Mittels dieses Hilfsmotors kann sodann in bekannter Weise die Luftzufuhr zur Feuerungsanlage selbsttätig geregelt werden.According to Fig. 4, the galvanometer 12 can be used as a contact galvanometer be formed by either an alarm device according to the galvanometer deflections can be triggered (not shown), or it is more expedient according to Fig. 4 an auxiliary motor in the secondary circuit switched by the contact galvanometer I3 installed, which depending on whether the right or left contact is closed, moves in one direction or another. By means of this auxiliary motor can then the air supply to the combustion system is automatically regulated in a known manner will.

In Abb. 5 ist ein beispielsweiser Einbau einer solchen Rauchgasprüfeinrichtung in einer Kesselfeuerungsanlage schematisch dargestellt. Als brennbares Gas dient in diesem Ausführungsbeispiel das Gas über der Feuerungsbeschickung vor der Feuerbrücke vor der Sekundärluftzufuhr. Zu diesem Zweck führt die die Brenngasdüse 3 speisende Leitung I4 zu der bezeichneten Stelle über den Rost (vor der Feuerbrücke und vor der Sekundärluftzufuhr). An dieser Stelle werden im allgemeinen noch teilweise unverbrannte Gase (C 0 Schwelgase usw.) vorhanden sein, so daß dieser Prüfstrom als Brenngas dienen kann und man bei dieser Anordnung von einer fremden Gasquelle unabhängig wird. Eine solche Anordnung wird jedoch gewisse Unsicherheiten in sich bergen, und man wird daher im allgemeinen zweckmäßig einer besonderen Gaszufuhr (Stadtgas, Wassergas, Propan od. dgl.) der größeren Sicherheit halber den Vorzug geben. Die Speisung der Luftdüse 2 wird im allgemeinen von der Außen- bzw. Raumluft unmittelbar her erfolgen können. Infolge des im Rauchkanal im allgemeinen herrschenden Unterdruckes wird in der Regel das zur Speisung und Regulierung der Prüfluftzufuhr erforderliche Durckgefälle vorhanden sein. Bei Druckluftanlagen wird man dagegen den Prüfluftstrom der Druckluftleitung entnehmen. Fig. 5 shows an example of the installation of such a smoke gas testing device shown schematically in a boiler combustion system. Serves as a combustible gas in this embodiment the gas above the furnace charge before the fire bridge before the secondary air supply. For this purpose, the fuel gas nozzle 3 feeding leads Line I4 to the designated point over the grate (in front of the fire bridge and in front of the secondary air supply). At this point there are generally still partially unburned Gases (C 0 carbonization gases, etc.) may be present, so that this test current is used as fuel gas can serve and with this arrangement you are independent of an external gas source will. However, such an arrangement will involve certain uncertainties, and it is therefore generally expedient to use a special gas supply (town gas, water gas, Propane or the like) give preference for greater safety. Feeding the Air nozzle 2 is generally made directly from the outside or room air can. As a result of the negative pressure generally prevailing in the smoke channel usually the pressure drop required for feeding and regulating the test air supply to be available. In compressed air systems, on the other hand, the test air flow of the compressed air line is used remove.

Da immerhin mit Störungsmöglichkeiten in der Gas- und Luftzufuhr (Verstopfungen od. dgl.) zu rechnen wäre, so wird man im Bereich der Schmetterlingsflarnme eine Zündvorrichtung (Zündflamme, Platinpräparat, Glühkopf, Magnetzündung od. dgl.) anordnen, die entweder kontinuierlich oder periodisch einen Zündimpuls auslöst und die Schmetterlingsflamme 4 bei etwaigem unvorhergesehenem Erlöschen wieder selbsttätig entzündet. Since at least with the possibility of malfunctions in the gas and air supply (Blockages or the like.) Would be expected, then one is in the area of the butterfly flame an ignition device (pilot flame, platinum preparation, glow head, magneto ignition or the like) arrange that either continuously or periodically triggers an ignition pulse and the butterfly flame 4 again automatically in the event of an unforeseen extinction ignited.

Für den Fall, daß infolge einer Dauerstörung die Flamme vollends erlöschen sollte, z. B. infolge Verstopfungen, wäre eine Alarmvorrichtung vorzusehen. Zu diesem Zweck könnte, gleichfalls im Bereich der Schmetterlingsflamme 4, ein durch die Temperaturdifferenz zwischen der Flamme und dem Rauchgas beeinflußtes Element eingebaut werden, z. B. die Lötstelle eines besonderen Thermoelements, wobei die andere Lötstelle in dem Rauchgasstrom anzuordnen wäre. Die Schaltungen wären hierbei in an sich bekannter Weise so vorzunehmen, daß hei Erlöschen der Flamme 4 und damit der Temperaturdifferenz der beiden Lötstellen eine Alarmvorrichtung ausgelöst wird, durch die das Beaufsichtigungspersonal zur Prüfung und Instandsetzung der Rauchgasprüfanlage aufgefordert wird.In the event that the flame goes out completely as a result of a permanent malfunction should, e.g. B. due to blockages, an alarm device would be provided. To this The purpose could, likewise in the area of the butterfly flame 4, be a result of the temperature difference element influenced between the flame and the flue gas can be installed, e.g. B. the soldering point of a special thermocouple, with the other soldering point in the Flue gas flow would be to be arranged. The circuits would be in to undertake in a known manner so that he extinguished the flame 4 and thus the temperature difference between the two soldering points an alarm device is triggered, by the supervisory staff for testing and repairing the smoke gas testing system is prompted.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Device for testing smoke gases or the like, characterized in that in the smoke or exhaust gas stream to be tested by a Nozzle (3) a flammable gas, through a second (2) oxygen or air introduced in this way that both (gas and air) streams collide and so, once ignited, a permanent butterfly flame helps or entertains, depending on whether an excess of flammable gas or air is present in the exhaust gas stream, distinguishes itself from the constantly burning butterfly flame (4) a pre-combustion after the Air or gas nozzle (2, 31) propagates towards.

2. Flue gas tester according to claim I, characterized in that the Combustion organs in the inflow jets by means of built-in, appropriately different colored Windows can be made visually visible, with the butterfly flame (q) being useful is dimmed.

3. Flue gas tester according to claim I and 2, characterized by built-in Radiate incandescent body in the inflow, expediently in the form of a these rays enveloping Mantle.

4. Flue gas tester according to claim I to 3, characterized in that that the soldering points of a thermocouple (IO-II) are built into the inflow jets are, expediently such that they axially tangent from below and only a little in the inflow rays are arranged penetrating.

5. Flue gas tester according to claim 1 to 4, characterized in that that the galvanometer of the thermocouple acts as a double-sided contact galvanometer (I2) is formed, through which a secondary circuit is closed, the one Trigger an alarm device or, better still, an auxiliary motor (I3) to regulate the air supply can control the combustion system.

6. Flue gas tester according to claim 1 to 5, characterized in that that an ignition device (pilot flame, platinum preparation, Glow head, magneto or the like.) Is arranged, which in the event of extinction of the Flame (4) this ignites automatically.

7. Flue gas tester according to claim 1 to 6, characterized in that that a soldering point of a thermocouple is arranged in the area of the butterfly flame that triggers an alarm device in the event of the flame going out.