NL8204922A - Monstersonde van een controlestelsel voor afgassen. - Google Patents

Description

9 ....... .... . .

Monstersonde van een controlestelsel voor afgassen

De onderhavige uitvinding heeft in het algemeen betrekking op stelsels voor het nemen van monsters van industrie-gas en in het bijzonder op een verbeterd sondesamenstel voor het onttrekken van gasmonsters aan een industriegasstrocm.

5 In het Amerikaanse octrooischrift 4.161.883 is een sondesamenstel beschreven, dat goed geschikt is voor het onttrekken van gasmonsters aan een gasstrocm, die zwaar met deeltjes is beladen. Deze bekende sonde omvat een traagheids-filter, bestaande uit een poreuze bus van gesinterd metaal, 10 waardoor doormiddel van een ejecteur een gasstrocm met een hoge stroomsnelheid wordt geïnduceerd. De poreuze bus is cmgeven door een cilinder met een grotere diameter, waaraan voor analyse gasmonsters worden onttrokken. De onttrokken gasmonsters zijn vrij van deeltjes, omdat vaste stoffen, die 15 worden meegesleurd in de stroom, die met grote snelheid axiaal door de filterbus stroomt, een groot traagheidsmoment bezitten en de gasmonsters loodrecht op de axiale stroom met een betrekkelijk laag debiet daaraan worden onttrokken, teneinde het traagheidsmanent van de deeltjes niet aanzienlijk te 20 veranderen.

Gebleken is echter, dat in bepaalde installaties, waarin men te maken heeft met afgassen met een zeer hoge tenperatuur en grote concentraties van corrosieve danpen, de bekende sonde volgens het Amerikaanse octrooischrift 4.161.883 25 vroegtijdig uitvalt. Zowel de filterbus als de ejecteur worden aangetast door de corrosieve stoffen in de gassen en de vernieling van deze onderdelen wordt versneld door het grote volume van de gassen, dat moet worden gehanteerd, en de hoge bedrij fstemperatuur. Ofschoon verstopping van de filterbus bij 30 de bekende sonde volgens het Amerikaanse octrooischrift 4.161.883 tot een minimum wordt teruggebracht door vooraf filtreren van de stroom en voorzieningen zijn aangebracht voor het reinigen van het voorfilter door periodiek terugblazen, zijn geen voor- 8204922 2 zieningen aangebracht voor het reinigen van de filterbus door terugblazen. Daarcm is het van tijd tot tijd noodzakelijk, de sonde 13 demonteren cm de filterbus te reinigen.

Daarcm heeft de onderhavige uitvinding ten doel, 5 een monstersondesamenstel van een controlestelsel voor industrie-gas beschikbaar te stellen, dat weerstand kan bieden aan continue blootstelling aan een sterk corrosieve gasstrocm met een hoge temperatuur.

Een ander doel van de uitvinding is het beschikbaar 10 stellen van een monstersondesamenstel voor afgassen, dat het bestand is tegen corrosie en hoge temperaturen en dat deeltjes vrije gasmonsters voor analyse kan leveren.

Nog een ander doel van de onderhavige uitvinding is het beschikbaar stellen van een monstersondesamenstel voor 15 afgassen, dat bestand is tegen corrosie en hoge temperaturen en dat is voorzien van een deeltjesfilter van het traagheids-type met middelen voor het reinigen daarvan door periodiek terugblazen.

Samenvattend omvat de uitvinding een monstersonde-20 samenstel voor afgassen, dat een traagheidsfilter combineert met een terugblaasklep voor de ejecteur, die een afgassenstrocm met een hoge snelheid door het filter opwekt en die middelen vormt voor het pediodiek reinigen van het filter van aanhechtend materiaal door omkering van de stroom door het filter. De 25 schadelijke invloeden van corrosieve gassen en de hoge temperaturen worden opgeheven door een constructie het sondesamenstel, die toelaat, alle onderdelen die blootstaan aan de stroom destructieve gassen, worden vervaardigd van corrosie- en temperatuurvast keramisch materiaal.

30 De uitvinding zal aan de hand van de tekening met een uitvoeringsvoorbeeld nader worden toegelicht.

Fig. 1 is een axiale langsdoorsnede van de sonde volgens de uitvinding; fig. 2 is een bovenaanzicht van het toevoerdeel 35 van de filtersectie van de sonde; fig. 3 is een bovenaanzicht van de gecombineerde 8 2 0 A Θ 2 2 <Γ - * 3 ejecteur- en terugblaasklepsectie van de sonde; en fig. 4 is een doorsnede volgens de lijn IV-IV in fig. 1.

Volgens fig. 1 omvat de sonde volgens de uitvinding 5 een keramische buis 10/ die aan het voorste einde is afgesloten door een keramische plug 11, die in de buis is gekit. De buis 10 is bevestigd aan een nontageflens 12, die is gevormd uit twee halfronde schijven, die op elkaar zijn geklemd door bouten 13, waarbij de buis 10 centraal door de flens uitsteekt. Een 10 pakking 14 cmgeeft de buis 10 cm een gasdichbe, veerkrachtige afdichting op de flens 12 te verkrijgen. De flens 12 is met bouten op zijn plaats vastgezet in een doorbraak in een afgassenschoorsteen, zodat het voorste einde van de buis 10, dat de plug draagt, in de stxocm in de schoorsteen uitsteekt.

15 Het achterste einde van de buis 10, buiten de schoorsteenrand, is afgesloten door een flensvormige keramische plug 15, die verschuifbaar in de buis is gemonteerd. Beide pluggen 11 en 15 zijn voorzien van axiale boringen 16 respectievelijk 161.

De einden van de boringen 16 en 16' die grenzen aan het inrendige 20 van de buis 10, zijn groter uitgeboord voor het verschuifbaar cpnemen van een cilinder 18 van poreus keramisch materiaal.

De buis 10 en de cilinder 18 vormen een traagheids-filter. De buitendiameter van de cilinder 18 kan cp geschikte wijze ongeveer de helft zijn van de binnendiameter van de 25 buis 10, waardoor een ruimte 19 wordt gevormd, die aan de einden is afgesloten door de pluggen 11 en 15 en waaraan deeltjes-vrije gasmonsters kunnen worden onttrokken. Een met grote snelheid bewegende stroom van afgassen, die deeltjes kan bevatten, wordt door middel van een ejecteur, die later zal worden beschreven 30 en die stroomafwaarts van de boring 16' is geplaatst, geïnduceerd, door de boring 16, de cilinder 18 en de boring 16’ te stromen.

Deeltjes in de afgassenstrocm blijven in de richting van de stroom bewegen dankzij hm grote traagheidsmcment, omdat de betrekkelijk kleine hoeveelheid gas die met een laag debiet uit de strocm in 35 de ruimte 19 diffundeert, het traagheidsmcment van de deeltjes niet aanzienlijk beïnvloedt.

8204922 * 1« 4 t

Zoals uit de fig. 2 en 4 blijkt, kan de sonde verder in de schoorsteenstrocm worden gestoken door een keramische verlengbuis 17 in de neus van de plug 11 te men teren. De boring 16 van de plug 11 is aan het voorste einde 5 vergroot voor een schuifpassing ten opzichte van de buis 17.

De buis 17 is aan de plug 11 bevestigd door een pen 40, die in dwarsrichting door de plug 11 uitsteekt en grijpt in een ronde sleuf 45 in de buitenwand van de buis.

Een ccmbinatie 20 van een ejecteur en een terugblaas-10 klep is aan het voorvlak van de plug 15 bevestigd door bouten 21, die uitsteken door het huis 22 van de ejecteur-klep 20, waarbij het flensdeel van de plug 15 en een steunplaat 23 aan de buis 10 zijn gekit. Pakkingen 46 vormen gaslichte afdichtingen tussen de plug 15, het huis 22 en de plaat 23. De met bouten 15 uitgevoerde montage van deze onderdelen verschaft gemakkelijk toegang tot de cilinder 18 voor het onderhoudsdoeleinden.

Het huis 22 is voorzien van een trapsgewijze uitgeboorde cilindrische kaner 24, die coaxiaal ten opzichte van de boring 16' van de plug 15 is geplaatst. Een van een axiale 20 boring voorzien inzetstuk 26, dat is voorzien van een uit één geheel daarmee gevormde bodemschijf 25, is coaxiaal op één lijn met de boring 16' vastgezet door aangrijping van het getrapte deel 47 van de kamer 24 op de bodem 25 van het inzetstuk.

De neus van het inzetstuk 26 steekt uit in een holte 27, aan 25 de voorzijde van de kamer 24, waarbij een ronde speelruimte 28 is aangehouden tussen de buitenwand van de neus van het inzetstuk en de wand van de holte 27. De holte 27 convergeert in de richting van en is aangesloten op een boring 29 met dezelfde diameter en coaxiaal ten opzichte van de boring 16'.

30 Een boring 31 met een grotere diameter dan de boring 29 loopt in dwarsrichting door het huis 22 en snijdt de boring 29.

Een klepstang 32 met een boring 30, die op ëen lijn ligt met de boring 29, is draaibaar in het huis 22 gemonteerd. De boring 29 leidt naar een afvoerbuis 33, waardoor 35 gassen naar de schoorsteen worden teruggevoerd. Een inlaat 34 in het huis 22 zorgt voor de toevoer naar de kamer 24 van lucht 8204922 ♦ V* 5 of stocm onder hoge druk, die door de fitting 35 wordt toegevoerd. Het huis 22, het inzetstuk 26 en de klepstang 32 zijn vervaardigd van keramisch materiaal.

Volgens de fig. 1 en 3 is de klepstang 32 draaibaar 5 aan het huis 22 gemonteerd door middel van een metalen vork 36, waarvan de tanden grijpen in een sleuf 37 in het bovenste deel van de stang 32 en die aan het huis 22 is bevestigd door middel van een schroef 38 en een drukveer 39. Een van de klepstang 32 uitstekende arm 41 is gekoppeld met een pneumatisch 10 bedieningsorgaan 42 voor het draaien van de klep tussen de open stand die in fig. 1 is getekend en de gesloten stand die in fig. 3 is getekend. In de open stand van de klep stroomt drukfluidum uit de kamer 24 in de convergerende holte 27 door de speelruimte 28 en brengt een stroon met een hoge snelheid 15 tot stand door de boring 29, die uitmondt in de afvoerbuis 33.

Deze stnocm induceert een stroom met een hoge snelheid van afgassen door de boring 16, de cilinder 18 en de boring 16' om door de afvoerbuis 33 te worden afgevoerd. In hoofdzaak alle deeltjes in de geïnduceerde afgassenstrocm aUei met 20 de stroom worden meegevoerd en door de afvoerbuis 33 worden afgevoerd. Gedurende deze periode kunnen deeltjesvrije afgassen voor analyse worden onttrokken aan de ruimte, die de buitenzijde van de cilinder 18 cmgeeft, door het monster bij een betrekkelijk laag debiet uit de uitlaat 43 te poepen. Een normaal gesloten 25 inlaat 44 naar de ruimte die de cilinder 18 cmgeeft, is aangebracht voor het toevoeren van testgas, wanneer de analyseer-inrichting, die met de uitlaat 43 is verbonden, moet worden gecalibreerd.

Wanneer de klepstang 32 in de stand volgens fig. 3 30 wordt gedraald, wordt de boring 30 gedraaid in een stand dwars op de boring 29 en is de boring 29 geblokkeerd door de wand van de stang 32. De tegendruk in de holte 27 stijgt dan in hoofdzaak tot de druk in de holte 24, waardoor de stroon wordt omgekeerd door de boring 16', de cilinder 18 en de 35 boring 16. Deze omgekeerde stroming, of terugblazen, van schoon fluïdum maakt deeltjes los, die kunnen hechten aan de 8204922 r

V

6 binnenwand van de cilinder 18 en voert deze door het voorste einde van de sonde af in de schoorsteen.

De keramische materialen, die geschikt zijn gebleken voor de vervaardiging van de sonde en het samenstel van ejecteur 5 en terugblaasklep, anvatten een materiaal, dat in de handel bekend staat als "Mullite", een samenstelling van 60% siliciurtt-axyde en 40% aluminiuntxxyde voor de buis 10 de plug 11, de plug 15 en de buis 17. Bet huis 22, het inzetstuk 25 en de klepstang 32 zijn vervaardigd van een materiaal met een samenstelling 10 in hoofdzaak van 99,5% alumlniumc«yde (AE^O^l, dat verkrijgbaar is bij Goors Peroe lain Canpany, Goldenj Colorado onder catalogusnummer AD-995. De verlengbuis is vervaardigd vanrmateriaal, dat 99,8% aluminiumoxyde bevat, dat ook verkrijgbaar bij Coors Porcelain Canpany onder catalogusnummer 30 AD-998.

15 De cilinder 18 is vervaardigd van poreus aluminiumsilicaat met een poreusheid van 10 micron of 100 micron, verkrijgbaar bij Coors Porcelain Canpany onder de aanduidingen P-10 respectievelijk P-100. De plug 11, de plaat 23, de uitlaatbuis 43 en de testgas-inlaatbuis 44 zijn aan de buis 10 bevestigd door kitten met 20 een kleefmiddel, dat onder de handelsnaam "Ceramabond 503" wordt verkocht door Aremco Products Incorporated,

Ossining, New York.

8204922

Claims (3)

1. Gasmcnstersonde voor het onttrekken van deeltjes-vrije gasmensters aan een gasstroan, omvattende een buisvormig uitwendig orgaan, dat in het gas uitsteekt, een buisvormig inwendig orgaan met een pareuze wand, dat 5 coaxiaal, binnen het uitwendige orgaan is opgesteld en aan de einden is afgedicht, om een speelruimte te vormen tussen de buitenwand van het inwendige orgaan en de binnenwand van het uitwendige orgaan, middelen voor het induceren van een gasstroem met een hoge stroomsnelheid uit de genoemde stroom 10 axiaal door het uitwendige en het inwendige orgaan en middelen voor het onttrekken van monstergas uit de speelruimte, met het kenmerk, dat de middelen voor het induceren van een gasstroan met een hoge stroomsnelheid verder zijn voorzien van middelen (321 voor het tot stand brengen van een stroon 15 reinigingsgas axiaal door het inwendige en uitwendige orgaan In de richting tegengesteld aan de richting van de geïnduceerde stroom.

2. Gasmonster volgens oonclusie 1, met het kenmerk, dat het uitwendige orgaan, het inwendige orgaan en de middelen 20 voor het induceren van een gasstroem zijn vervaardigd van temperatuur- en oorrosievast keramisch materiaal.

3. Gasmonstersonde, in hoofdzaak zoals beschreven in de beschrijving en/of weergegeven In de tekening. 8204922