NO142052B - Fremgangsmaate og anordning for rensning av gass-roer og - filtre i anlegg for kontinuerlig maaling av co2 og o2-innholdet i gasser - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte og anordning for rensning av gass-rør og - filtre i anlegg for kontinuerlig måling av CO2 og O2-innholdet i gasser, og særlig gasser fra oljefyrte industriovner.

Det er kjent at det er meget vanskelig å få etablert kontinuerlig analyse

av gasser fra oljefyrte ovner. Det er f. eks. meget vanskelig å få ren gass som er fri for smuss og fuktighet, og det er helt nødvendig at gassen er tørr og ren før den slippes inn på måleinstrumentene.

Videre må systemet være slik at vedlikeholdet blir enkelt og billig

i drift. Det er også et ønske at forbrenningen i ovnen skal være mest mulig effektiv og økonomisk, og at den kan styres automatisk av de verdier for °g CO man ^r vec* analyse av selve gassen. For å oppnå slik automatisk styring er det nødvendig med kontinuerlig registrering. Det er tidligere gjort flere forsøk på å oppnå en prosess for kontinuerlig fjerning av fuktighet og smuss fra gasser,

og man har i denne forbindelse forsøkt med såvel grov- som finfilter og forskjellige typer vannutskilling. Ingen av de kjente metoder har imidlertid gitt tilfredsstillende resultater, idet man til stadighet har vært utsatt for tetning og gjengroing av gassrørene.

Oppfinneren har nu funnet en metode for rensning av gass-rør og-

filtre i anlegg for kontinuerlig analyse av gass ved hjelp av trykkluft hvor utblåsningen skjer intermitterende og styres av mengden av utskilt fuktighet som oppsamles i en beholder som er utstyrt med en nivåvakt som, når et fastlagt vann-nivå er nådd i beholderen, automatisk stenger for tilførsel av gass, samtidig som det åpnes for til-førsel av trykkluft som blåser rør og filtre rene og samtidig fjerner fuktighet,» idet tilførselen av trykkluft automatisk stenges igjen når vann-nivået i beholderen har nådd et fastlagt minimumsnivå, hvorpå

det igjen åpnes for tilførsel av gass. Oppfinnelsen omfatter også en

anordning for utførelse av oppfinnelsen.

Oppfinnelsen vil bli beskrevet i tilknytning til vedlagte tegninger Fig. I og Fig. II som viser så vel gass-systemet som trykkluftsystemet.

Fig. I viser prosessen rent skjematisk mens

Fig. II også illustrerer de forskjellige komponenter.

Gassen ledes fra ovnen A via en inspeksjonsluke 1 med T-stykke og videre i isolert rør til et keramisk varmefilter 2 som oppvarmes ved hjelp av en elektrisk kolbe 27. Gassen blir ved passasje gjennom filteret befridd for smuss og støv og blir så ført videre til en kjøler,

f. eks. en Vortex-kjøler 3 som arbeider etter det adiabatiske tilstands - prinsipp for ekspansjon av luft, og som kjøler gassen ned til konstant temperatur (ca. + 2^C). Under denne nedkjøling vil fuktighet i gassen konsensere ut, og vannet som skilles ut i den nedre del av kjøleren, ledes videre til en beholder 4 som er laget av gjennomsiktig materiale f. eks. klar PVC. Gassen ledes fra kjøleren 3 via ventilene 11 og 12

til pumpen 13. Det anvendes to ventiler av sikkerhetsmessige grunner. Fra pumpen føres den videre gjennom et papirfilter 14 og en ny vann-utskiller 15 og derfra videre til måleinstrumentene 17 og 18 som registrerer gassens innhold av henholdsvis Op og C02-

Inne i røret som forbinder kjøleren 3 og beholderen 4, er innsatt et kapilarrør 28 for evakuering av luft fra beholderen 4. I beholderen 4 er videre montert en nivåvakt 5 som registrerer nivået av det utkon-denserte vann, og her er det at styringen av renseprogrammet starter. Når nivået av vannet på beholderen 4 har nådd en ønsket høyde, kobler nivåbryteren inn, slik at ventilene 11 og 12 stenger for gjennomløp av gassen. Samtidig åpnes ventilen 6 hvorpå ventilene 19 og 20 forsinket åpner for trykkluft som blåser vannet ut av beholderen 4. Vannet passerer gjennom den åpne ventil 6 og videre gjennom strupeventilen 7 som regulerer hastigheten på utløpsvannet. Trykkluften som tilføres via ventilene 19 og 20 vil samtidig også blåse rent varmefilteret 2 og passere gjennom rørene i inspeksjonsenheten 1 og videre inn i ovnen A. Ventil 9 vil også åpne seg og det vann som har samlet seg i den, 'blir blåst ut med en hastighet som justeres med ventilen 8.

142052

Når vannet i beholder 4 har nådd et minimumsnivå, vil ventilene 19 og

20 stenges, og i det øyeblikk trykkvakten 10 har 0-trykk, vil ventilene

11 og 12 åpnes, og pumpen 13 sørger da for at gassen fra ovnen blir ført videre gjennom papirfilteret 14 og videre til beholderen 15 som er utstyrt med en nivåføler 16. Hensikten med å ha et minimumsnivå i beholder 4, er at det oppnås en vannlås som hindrer innsugning av falsk luft. Nivå-føleren 16 vil koble ut hele anlegget hvis gassen fremdeles skulle inne-holde fuktighet, og den er montert som en sikkerhet i tilfelle noe i anlegget skulle svikte. Gassen føres derpå videre til instrumenter 17

og 18 hvor dens innhold av og CO^ måles, og de verdier man finner, blir så lagt til grunn for tilførsel av olje og luft til ovnen i samsvar med den ønskede temperatur. Instrumentene 17 og 18 gir hvert sitt utgangs-, signal som blir ført til et registrerende instrument. Dette utgangs-signal kan også mates inn på datastyring som koordinerer disse signaler i samsvar med temperatur og produksjon i ovnen.

Trykkluften kommer inn i systemet via en håndventil 24 og passerer videre gjennom en magnetventil 23 og en trykkvakt 22 til ventilene 19

og 20 som er stengt under normal drift. Under driften vil luften passere en reduksjons ventil 21 og gå videre til Vortex-kjøleren 3 som frembringer en kald luftstråle som kjøler gassen ned til + 2^C som nevnt ovenfor.

Man må her sørge for stabilt lufttrykk for å få stabil kjøling. Temperaturen på luften er imidertid variabel etter forbruket og varierer også med dag og natt. For å motarbeide dette er den visende temperatur-måler 29 byttet ut med et motstands-termoelement som gir signal til temperaturmåleren 26. Instrumentet virker som PI regulator (proposjonal intergral regulator) og styrer igjen en balansemotor 25 som via en kjede styrer reduksjonsventilen 21 slik at trykket i Vortex-kjøleren kan reguleres. Det oppnås herved at det til enhver tid er en temperatur

på ca +2^C i gassen.

Trykkvakten 22 føler om det er fullt trykk i anlegget, og hvis trykket

blir for høyt eller lavt eller uteblir, gis impuls til ventilen 23 som stenger for tilførsel av trykkluft slik at anlegget kobles ut. Når anlegget skal startes opp etter en stans, må man først starte opp måleinstrumentene 17 og 18, da de må opp i en arbeidstemperatur på 45^C

og trenger ca. 3-4 timer på dette. Likeledes må varmefilteret 2 varmes

opp ved hjelp av elementet 27, og dette tar ca. 2 timer. Når den nød-vendige oppvarming er skjedd, stenges ventilene 19 og 20, 9 og 6 mens ventilene 11,12 og 23 åpnes og pumpen 13 startes slik at gassen f øres gjennom systemet til instrumentene. Pumpehuset i pumpen 13 kan f. eks. være laget i klar PVC eller annet materiale som kan motstå den kor-roderende gass.

Det beskrevne anlegg har den fordel at vedlikeholdet er minimalt idet skifting av papirfilter, keramisk filter og kalibrering av instrumenter utføres rutinemessig. Videre kan anlegget arbeide kontinuerlig og den automatiske fjerning av fuktighet og smuss hindrer gjengroing av rør og filter.

Anlegget kan videre plasseres helt inn til ovnen og er bygget slik at gassen ved gjennomgang gjennom rørene og komponentene forøvrig, . får en jevn hevningav temperaturen under passering av kjøler 3 til måleinstrumenter, slik at det ikke kondenseres ut mer fuktighet. Som nevnt gjør denne konstruksjon det på en driftsikker måte mulig å benytte datastyring av ovnen. Trykkluftmengden reguleres også automatisk i henhold til gassens temperatur i kjøleren, hvilket er er meget viktig trekk.

Den gass som skal analyseres, kjøles ifølge systemet ned til like over frysepunktet for vann. Det er derfor viktig at den komponent som gassen skal passere gjennom etter nedkjølingen, har en noe høyere temperatur, for at gassen skal få hevet temperaturen slik at det hindres videre ukontrollert kondensering. Temperaturhevningen skjer ved tilførsel av driftsvarme fra ventilene 11 og 12 og pumpen 13 samt fra omgivelsene (romtemperatur) og om nødvendig ved ytterligere tilførsel av varme. Det er meget viktig at man unngår videre kondensering, idet slik kondensering i pumpe, filter eller instrumenter ville ødelegge disse komponenter meget raskt.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for rensning av gass-rør og -filtre i anlegg for kontinuerlig måling av CG^ og O^-innholdet i avgasser fra industriovner ved utblåsning ved hjelp av trykkluft, karakterisert ved at utblåsningen skjer intermitterende og styres av mengden av utskilt fuktighet som oppsamles i en beholder (4) som er utstyrt med en nivåvakt (5) og som når fastlagt vann-nivå er nådd i beholderen (4), automatisk stenger for tilførsel av gass, samtidig som det åpnes for tilførsel av trykkluft som blåser rør og filter rene og samtidig fjerner fuktighet, idet tilførselen av trykkluft automatisk stenges igjen når vann-nivået i beholderen (4) har nådd et fastlagt minimumsnivå, hvorpå det igjen åpnes for tilførsel av gass.

2. Anordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, karakterisert ved et keramisk varmfilter (2), hvor gassen fra ovnen (A) først ledes gjennom og blir oppvarmet ved hjelp av en elektrisk varmkolbe (27), en kjøler (3) hvor gassen nedkjøles til konstant temperatur (ca. +2^C), en beholder (4) for oppsamling av fuktighet under nedkjølingen som er anbragt under kjøleren (3) og utstyrt med en nivåvakt (5), en eller flere ventiler (11 og 12) som er anbragt i gassrøret etter kjøleren (3), ventiler (6 og 9) som er anbragt henholdsvis i et vannavløpsrør fra beholderen (4) og i et gassavløpsrør fra varmfilteret (2), ventiler for trykklufttilførsel (19,20), en trykkvakt (10) i gassavløpsrøret for kjøleren (3), en pumpe (13) som gassen suges videre gjennom, et filter (14), en beholder (15) for oppsamling av eventuell utkondensert fuktighet samt analyseinstrumenter (17,18) for måling av gassens innhold av O, og CO^-

3. Anordning for utførelse av fremgangsmåten som i krav 2, karakterisert ved strupeventiler (7 og 8) som er anbragt henholdsvis i vannavløpsrøret fra beholderen (4) og i spyle-gass-utløpsrøret fra filteret (2) og som regulerer gjennomstrømningen og derved tiden for utblåsning gjennom ventilene (6 og 9).

4. Anordning som i krav 2 og 3, karakterisert ved en nivåføler (16) som er anbragt i beholderen (15) og som gir impulser slik at anlegget automatisk kobles ut ved eventuell kondensering av fuktighet i beholderen (15).

5. Anordning som i krav 2, 3 og 4, karakterisert ved en trykkvakt (22) som er anordnet i røret for tilførsel av trykkluft til kjøleren (3), som hvis trykket i trykkluftrøret skulle stige over respektive synke under viss verdi, gir en impuls til en ventil (23) som dermed stenger for tilførselen av trykkluft og kobler anlegget ut.

6. Anordning som i krav 2, 3, 4 og 5,. karakterisert ved et motstands-termoelement som styrer trykket i kjøleren (3) og gir et signal til en PI regulator (26) som styrer en balansemotor (25) som igjen styrer en reduksjonsventil (21) i røret for tilførsel av trykkluft til kjøleren (3) og derved regulerer trykket i kjøleren slik at det her oppnås en stabil gasstemperatur.