WO2024003161A1 - Examination assembly, primary-gas-conducting system, and method - Google Patents

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WO2024003161A1
WO2024003161A1 PCT/EP2023/067692 EP2023067692W WO2024003161A1 WO 2024003161 A1 WO2024003161 A1 WO 2024003161A1 EP 2023067692 W EP2023067692 W EP 2023067692W WO 2024003161 A1 WO2024003161 A1 WO 2024003161A1
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WO
WIPO (PCT)
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examination
gas
arrangement
section
primary gas
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/067692
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German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Spiegel
Marie Kaiser
Mauritius Hiller
Dominik Schneider
Theodoro Rombauer
Original Assignee
Chemin Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Chemin Gmbh filed Critical Chemin Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2247—Sampling from a flowing stream of gas
    • G01N1/2258—Sampling from a flowing stream of gas in a stack or chimney

Definitions

  • the invention relates to an examination arrangement for examining an examination object in a gas stream taken from primary gas.
  • the invention further relates to an associated primary gas-carrying system and an associated method.
  • Gases occur in different constellations in industrial or energy-generating processes. For example, hot gas is produced when waste or fossil fuels are burned and is then typically referred to as flue gas.
  • Primary gases also occur, for example, in the gasification of solids such as plastic waste.
  • Such primary gases typically have a specific chemical composition, which can be very well defined depending on the process and application, but can also be subject to strong fluctuations.
  • An example of the latter case is the incineration of waste, the composition of which can vary greatly depending on the current delivery to a waste incineration plant.
  • Primary gases are typically intended for certain specified purposes such as the extraction of heat for energy use or for further use in chemical processes. In some cases, such as combustion processes for thermal use, they typically undergo cleaning to reduce or avoid the release of pollutants into the environment. In addition, numerous primary gases have corrosive properties which can, for example, have a damaging effect on boiler walls or reactor walls, which in the worst case can lead to system failure and/or unscheduled maintenance work.
  • the invention relates to an examination arrangement for examining an examination object in a gas stream taken from primary gas.
  • the examination arrangement has a holder for attaching the examination arrangement to a wall of a primary gas-carrying system.
  • the examination arrangement has an examination chamber for receiving the examination object therein.
  • the examination chamber has an inlet opening and an outlet opening, the examination chamber being attached to the holder for positioning the examination chamber within the primary gas-carrying system, in particular in such a way that the inlet opening and the outlet opening open into a primary gas-carrying area of the primary gas-carrying system.
  • the examination arrangement has a gas supply device for supplying pressurized gas from outside the primary gas-carrying system.
  • the examination arrangement has at least one nozzle which is connected to the gas supply device, the nozzle being arranged so that gas flowing out of the nozzle induces a gas flow through the examination chamber from the inlet opening to the outlet opening.
  • an examination arrangement it is possible to examine an examination object under conditions that are as realistic and easily definable as possible in a gas stream which is taken directly from the primary gas.
  • the gas flow can be generated in a particularly simple manner by supplying pressurized gas, for example by supplying simple compressed air become. No mechanically moving parts are required. Due to the arrangement of the examination chamber, which is typically surrounded by primary gas, the examination can be carried out at the original temperature of the primary gas. Alternatively, a deliberately changed temperature can also be set, for example as described below. In addition, the time within which an examination should be carried out can be defined very precisely.
  • objects to be examined in the form of material samples can be tested, for example, and their susceptibility to corrosion and/or the development of deposits in a primary gas can be examined.
  • objects to be examined can be examined in the form of chemical reagents, so that possible chemical reactions can be easily assessed.
  • the effect of filters can be examined under defined conditions and on a small scale.
  • an examination arrangement is to be understood in particular as an arrangement which enables an examination of an examination object as described herein.
  • the subject of the examination is typically not considered part of the examination order.
  • the examination arrangement can be permanently installed in a device such as a boiler of a power plant or a waste incineration plant or a reactor, or it can be used flexibly and, for example, be used where it is currently needed.
  • an opening such as a manhole or an existing measuring opening can be used to attach the examination arrangement.
  • the holder typically also serves to create a seal with respect to an opening in which the examination arrangement is arranged. This avoids the unwanted leakage of primary gas into an environment in which people may be, for example.
  • the holder can in particular be designed in a suitable manner to be fastened to a wall of the primary gas-carrying system, for which purpose, for example, screw fasteners, folding fasteners or other fastening means can be used.
  • the primary gas can be, for example, a hot gas, which typically refers to gases with a temperature of at least 60 ° C. Such gases can also be considerably hotter and, for example, have several 100 °C or even over 1,000 °C. When such hot gas is produced in a combustion process, it is typically referred to as flue gas. Such combustion processes are typically used to burn fossil fuels or waste, in particular to use the resulting heat and/or to dispose of the waste.
  • the primary gas can also be a synthesis gas, for example, with synthesis gases being formed, for example, in chemical processes such as gasification or pyrolysis.
  • synthesis gases are typically fed into a subsequent chemical process.
  • hot gas At the appropriate temperature, such synthesis gases can also be referred to as hot gas.
  • the primary gas is not limited to the versions mentioned. Rather, gases at room temperature and/or gases at low temperatures can also be used. In addition, gases of any composition can in principle be used.
  • primary gas indicates in particular that it is the gas from which the gas stream mentioned is taken.
  • the examination chamber typically surrounds the examination object when it is in it on at least some sides.
  • the examination chamber can surround the examination object, in particular up to the inlet opening and/or outlet opening.
  • the gas stream is typically sucked in through the inlet opening, which is the primary gas. This can be sucked in in a defined manner, in particular by appropriately supplying pressurized gas such as compressed air.
  • the primary gas carrying system is not part of the examination order. Rather, the examination arrangement is designed to be used together with a primary gas-carrying system.
  • the primary gas carrying area is typically that area of the primary gas-carrying system in which the primary gas is located or into which it is directed. For example, it can be the interior of a boiler, which can be delimited by a wall of the boiler, i.e. a boiler wall.
  • the gas supply device is used to supply pressurized gas.
  • pressurized gas For example, compressed air can be used for this. This is easy to create and is already available on many systems. However, other gases such as inert gases or reactive gases can also be used.
  • the gas supplied via the gas supply device remains in the primary gas-carrying system after exiting through the outlet opening. For example, it is released back into the primary gas-carrying system together with a gas stream via the outlet opening. This is typically unproblematic, especially since no problematic gases are generally used for the pressurized gas and the amounts are small compared to the amounts of primary gas present or flowing past.
  • a nozzle is understood to mean, in particular, an element from which the pressurized gas supplied via the gas supply device flows out.
  • the nozzle can be narrowed or tapered in the direction of flow, so that the emerging gas is accelerated. This can create a suction effect that sucks the gas flow in through the inlet opening and maintains it so that the gas flow is directed towards the outlet opening and exits there again. This can be done in a similar way to the principle of a water jet pump.
  • the gas supply device can be designed, for example, as a line. For example, it can supply the pressurized gas to all of the nozzles used.
  • Compressed air is typically understood to mean compressed outside air.
  • Compressed gas is a more general term and basically refers to any pressurized gas, ie in particular gas with a pressure greater than atmospheric pressure, where the gas can have any composition.
  • inert gases or reactive gases can also be used for the compressed gas.
  • the examination chamber has a tube for receiving the examination object therein.
  • the inlet opening can in particular be arranged on the pipe. This allows for easy execution.
  • other forms of examination chamber can also be used.
  • a tube can in particular be designed so that it extends along a longitudinal direction. It can have a round cross section. However, it can also have an angular cross-section, for example a square, rectangular, square, triangular, pentagonal cross-section or a cross-section with more than five corners.
  • the cross section mentioned can refer to an internal cross section and/or an external cross section.
  • the examination chamber has a first section and a second section.
  • these are at least partially demarcated from one another.
  • they can be separated from one another in terms of material.
  • the inlet opening can be formed in particular on the first section and the outlet opening can be formed in particular on the second section. This allows the examination chamber to be separated into two sections, which can be specifically adapted to their respective functions.
  • the first section is delimited from the second section, completely or at least partially, only by means of a preferably band-shaped wall.
  • a band-shaped wall can in particular be a flat material, for example a steel band.
  • a band-shaped wall one can also speak of a leaf-shaped wall. Both the first region and the second region typically directly adjoin such a band-shaped wall.
  • the band-shaped wall can be the partition wall mentioned below or a wall of a tube, in which case the first section can be formed in particular within the tube.
  • a deflection section can be formed between the first section and the second section for diverting a gas stream flowing in through the inlet opening towards the outlet opening.
  • This allows for a defined Deflection of the gas flow, so that in particular the deflection section can be designed in a suitable manner for the deflection.
  • the deflection can take place in particular by 180°. This enables an overall compact arrangement.
  • the gas stream can first be sucked in through the inlet opening and guided through a straight section of the examination chamber. A subsequent deflection by 180° enables feeding to the outlet opening in a compact manner.
  • the deflection can take place in particular around a band-shaped wall. This can in particular delimit the first section from the second section.
  • this can be the band-shaped wall already mentioned above. Reference is made to the above statements.
  • the wall can in particular directly adjoin the deflection section with an end face.
  • the first section can in particular be designed as a continuous tube from the inlet opening to the deflection section and/or extend along a longitudinal axis, in particular only one longitudinal axis. This allows a uniform volume flow to be achieved through the first section without bends. Turbulence is thereby avoided, which can have an advantageous effect on the execution of examinations.
  • the second section in particular can be designed as a continuous tube from the deflection section to the outlet opening and/or extend along a longitudinal axis, in particular only one longitudinal axis.
  • a longitudinal axis is typically straight. In particular, it can be defined for the entire respective section.
  • the first section can in particular be tubular. This allows for easy execution.
  • the tube can, for example, have a round cross section. However, it can also have, for example, a square, rectangular or other cross-section. Reference is made to the above statements.
  • the second section can in particular have an annular cross section.
  • the second section can in particular surround the first section.
  • An annular cross section can in particular be circularly delimited on the inside and/or outside.
  • square, rectangular, square, triangular, pentagonal designs or designs with more than five corners are also possible.
  • a cross section on the inside can correspond to an outer cross section of a pipe, in which the first section in particular can be located.
  • the annular cross section can, in particular, have the same cross-sectional shape on the outside as on the inside.
  • An annular cross section may extend along a circumference completely around the first section. However, it can alternatively only extend partially around the first section. For example, the annular cross section can occupy a defined angular range.
  • the first section and the second section can in particular be separated from one another by a partition. This allows for easy separation and ensures that the gas stream flows as desired.
  • the partition wall can in particular be completely or partially flat and/or flat. This allows for easy execution.
  • a tubular design of the partition is also possible, for example.
  • the partition has a curvature, which expediently at least partially defines the outlet opening and/or directs the gas flow to the outlet opening. This allows this functionality to be integrated into the partition, which can also be used to direct the gas flow towards the outlet opening.
  • the examination arrangement has a projection which is expediently fastened to the holder and projects into the first section.
  • this can be a thorn-shaped projection.
  • This projection can serve in particular to control the incoming gas stream to redirect.
  • the deflection section or its boundary can be formed entirely or partially on the projection.
  • the projection can completely or partially limit the deflection section.
  • the projection can also be designed to hold an examination object. This can be used in particular to position additional elements such as a probe for carrying out measurements and/or for checking a material applied to the probe in the examination chamber.
  • the examination object can also be held more generally by means of the projection.
  • the at least one nozzle opens into the second section. This allows the gas flow to be as uniform as possible in the first section and the development of a suction effect in the second section.
  • the nozzle can in particular be directed towards the outlet opening.
  • nozzles can also be used. These can be arranged, for example, along a line, for example along a circular line. However, in principle only one nozzle can be used.
  • the examination chamber is opened towards the primary gas-carrying area exclusively at the inlet opening and the outlet opening. Otherwise, no further opening to the primary gas-carrying area is preferably provided. In particular, it can be provided that only one inlet opening and/or only one outlet opening is/are present.
  • the examination chamber between the inlet opening and outlet opening is arranged exclusively on the inside of the holder.
  • This can particularly relate to a system carrying primary gas.
  • the examination chamber can be arranged exclusively within the primary gas-carrying system or on the inside for the holder if the examination arrangement is used on a primary gas-carrying system.
  • the examination chamber does not cross the holder and/or a plane defined by the holder, which completely or at least essentially contains a surface which seals an opening in a wall of the primary gas-carrying system.
  • the nozzle is arranged separately from the examination chamber and is connected to the examination chamber in order to generate a negative pressure in the examination chamber by gas flowing out of the nozzle.
  • the nozzle can be connected to the examination chamber, for example, via a labyrinth and/or via at least one deflection wall. This can prevent any dirt particles from getting into the nozzle and possibly clogging it.
  • the nozzle can be designed as a Venturi nozzle.
  • the nozzle can be arranged on a side of the holder opposite the examination chamber. This enables the nozzle to be arranged outside of the primary gas-carrying system.
  • pressurized gas emerging from the nozzle is typically returned via the outlet opening into the primary gas, such as a flue gas or synthesis gas.
  • the nozzle can, in particular if it is arranged on the side of the holder opposite the examination chamber, extend, for example, transversely to a longitudinal extent of the examination chamber and/or its first section and/or its second section. This allows a compact design.
  • the outlet opening can in particular be arranged closer to the holder than the inlet opening. This prevents the gas stream emerging from the outlet opening from being sucked back into the inlet opening.
  • the inlet opening is therefore located at a point where unadulterated primary gas can be sucked in.
  • the nozzle or nozzles can in particular be directed towards the outlet opening from within the examination chamber. This allows the pressurized gas supplied by the gas supply device to be supplied in such a way that the desired gas flow is generated.
  • the inlet opening and the outlet opening can in particular point in the same direction and/or be aligned parallel to one another. This allows for easy execution. However, other relative orientations are also possible.
  • the inlet opening and/or the outlet opening can in particular be arranged relative to the holder in order to be aligned transversely to the flow direction of the primary gas. This allows primary gas to be sucked in, particularly at the inlet opening, in such a way that as few particles as possible are sucked in.
  • the outlet opening can be aligned transversely to the inlet opening, or the outlet opening can assume an angle between 90° and 60° to the inlet opening.
  • This allows the gas stream to be released in a directed manner from the outlet opening, so that the gas stream released is, if possible, returned to the primary gas in such a way that, for example, it is not sucked in again by the inlet opening and/or otherwise causes as few problems as possible.
  • each opening can define a respective plane or surface, which can in particular be defined by a respective border of the opening. Alignment information can refer to this in particular.
  • the outlet opening can be arranged to discharge the gas stream that has entered through the inlet opening entirely or at least substantially parallel to the direction of the primary gas flowing past. This enables the transition from the gas stream to the primary gas to be as smooth as possible.
  • a suction effect can also be generated, which is generated by primary gas flowing past and supports the generation of the gas flow within the examination arrangement.
  • the gas supply device can in particular be designed to pass gas through the holder. This enables the nozzle to be arranged within the primary gas-carrying system.
  • At least one calming section is formed in the examination chamber.
  • an examination object can be arranged within the calming section.
  • At least one filter for filtering primary gas flowing in through the inlet opening is arranged in front of the examination object in the examination chamber. This allows the gas stream to be filtered appropriately before it hits the object to be examined.
  • At least one cold trap is arranged in the examination chamber. This can produce a locally reduced temperature. This allows, for example, components of the gas stream to be precipitated and used for examination.
  • the cold trap can, for example, represent an examination object. It can also be used in addition to other examination objects.
  • At least one reagent for the chemical reaction with the primary gas, or a receiving device for such a reagent is arranged in the examination chamber. This allows a reaction of such a reagent with the primary gas to be examined.
  • a closable access opening is formed in the holder, by means of which the examination chamber is accessible from outside the primary gas-carrying system.
  • the access opening can in particular be closable in such a way that primary gas does not escape when the access opening is closed.
  • the access opening can be closed via a flap or a closure. It can be opened temporarily, for example to insert or remove an object to be examined.
  • a cooling arrangement for cooling an examination object is arranged in the examination chamber. Such a cooling arrangement can in particular be designed to specifically cool an examination object, so that the examination object can be examined at a defined temperature, which is lower than an ambient temperature.
  • the cooling arrangement can, for example, be connected to a receptacle for an examination object. This allows the recording to be cooled, or the examination object can be cooled directly, for example by blowing cool gas on it.
  • the cooling arrangement can have, for example, a supply for cool gas, a cooling device for the gas, and/or a Peltier element.
  • the examination arrangement has a closure device for closing and opening the inlet opening, wherein the closure device can be actuated from outside the primary gas-carrying system.
  • the examination arrangement has a closure device for closing and opening the outlet opening, wherein the closure device can be actuated from outside the primary gas-carrying system. This allows targeted opening and closing of the inlet opening and/or outlet opening from outside the primary gas-carrying system, so that, for example, a constant gas atmosphere can be achieved within the examination arrangement for a defined period of time.
  • the examination arrangement can also be prevented from becoming dirty when it is not currently needed by closing the closure device or closure devices.
  • the two closure devices mentioned can be referred to, for example, as the first closure device and the second closure device.
  • the examination chamber is at least partially designed as a tube, wherein in particular a component that can be extended through the inlet opening or through the outlet opening can be arranged or is arranged in the tube.
  • a component that can be extended through the inlet opening or through the outlet opening can be arranged or is arranged in the tube.
  • This enables the examination chamber to be used as a place of refuge, whereby a component can be reliably stored in it and can only be extended when necessary in order to be used immediately in the primary gas for examination.
  • This can be understood in particular as an independent aspect of the invention, which can be implemented in particular independently of the use of an examination object in the examination chamber.
  • the examination chamber is at least partially designed as a tube, wherein, according to possible embodiments, the tube is designed in multiple layers, is thermally insulated, and/or has a cooling device.
  • a cooling device can be designed as a channel for passing air through. Cooling using water or another fluid can also take place, for example.
  • materials such as steel, ceramic, a ceramic body, several ceramic bodies, a ceramic granulate, a ceramic fiber material, carbon fiber or mineral fiber material can be used for insulation, in particular for thermal insulation.
  • other materials can also be used.
  • a component that completely or partially forms the examination chamber can be removed and/or inserted from the examination arrangement from outside the primary gas-carrying system. This allows such a component to be easily replaced, thereby avoiding more extensive maintenance work or even shutting down systems for the purpose of replacement.
  • the examination arrangement has at least one heat conduction path between at least one component forming the examination chamber and a temperature control area, the temperature control area being temperature controllable from outside the primary gas-carrying system.
  • the temperature control area being temperature controllable from outside the primary gas-carrying system.
  • Temperature control can be achieved, for example, by passing fluid such as water or another coolant or by applying pressurized air.
  • the heat-conducting path can, for example, be made of copper or another material with good thermal conductivity.
  • the examination arrangement has at least one camera, which is designed to record an interior of the examination chamber and/or an environment of the examination arrangement. This allows, for example, targeted optical observations to be carried out.
  • the examination object can be observed using the camera.
  • it can be an electronic camera. This can, for example, be set up to carry out automated and/or time-controlled recordings. It can be designed for the direct transmission of data outside the primary gas system. It can also be designed to initially store the data internally so that it can then be read out later. Direct control of the camera from outside can also be provided. Alternatively, a direct observation option can also be provided, for example by providing a viewing window or a light guide.
  • the examination arrangement has at least one supply line for supplying a gaseous, liquid and/or powdery substance from outside the primary gas-carrying system into the examination chamber.
  • the examination arrangement or the examination chamber can become a reactor, whereby the substance supplied can react, for example, with the primary gas and/or the gas stream guided through the examination chamber. This makes it possible to specifically investigate chemical reactions that can occur when the substance supplied comes into contact with the primary gas.
  • the examination arrangement has a filter which is arranged in the gas flow between the examination object and the outlet opening for filtering outflowing gas. This allows the outflowing gas stream to be filtered to avoid contamination in the primary gas.
  • the examination arrangement has at least one filter or a fabric filter hose as the examination object, through which the gas stream is passed.
  • a filter to be examined, for example a test with regard to clogging and/or its filter effect.
  • the filter or the Fabric filter hose can in particular be arranged at the inlet opening, or it can be arranged adjacent or immediately adjacent to the inlet opening. In particular, it can be arranged closer to the inlet opening than to the outlet opening, in particular seen along a flow of the gas stream in the examination chamber. This allows the implementation of pulsing processes as described below.
  • the examination arrangement can in particular have a pulsing device which is designed to pulse a filter cake of the filter or the fabric filter hose via the inlet opening.
  • pulsing can be simulated when cleaning dust on filters such as fabric filter bags.
  • the pulsing device can be designed to generate a temporary excess pressure on a side of the filter or fabric filter hose that is opposite the inlet opening. This can cause the filter or fabric filter hose to bulge towards the inlet opening. This allows a filter cake that has accumulated in or on the filter or fabric filter hose to be expelled through the inlet opening. Such a process is called pulsing.
  • the filter can therefore itself be an object of investigation.
  • gas flowing out of the nozzle or nozzles can generate a driving flow which sucks in primary gas at the inlet opening. This can be done in a similar way to a water jet pump and enables simple and reliable operation.
  • At least one examination object and/or at least one receptacle for an examination object can be arranged in the examination chamber.
  • Such an examination object can be examined in a suitable manner under defined conditions.
  • a receptacle for an examination object can in particular hold the examination object and, for example, secure it against slipping or blowing out.
  • the nozzle or nozzles can flow between the examination object or the receptacle for an examination object and the Exhaust opening can be arranged. This can in particular ensure that only the gas stream taken from the primary gas flows over the examination object and that it is not distorted by the pressurized gas, which only serves to generate this gas stream. The same can apply if there are several examination objects and/or several recordings.
  • the holder can in particular be designed for fastening in an opening in the wall. This means that a typical opening such as a manhole, an inspection opening or another opening in a wall can be used.
  • the holder can in particular be designed to seal the opening against the escape of primary gas. This can be used in particular to create tightness, thereby avoiding the use of additional sealants.
  • the holder can be designed entirely or partially as a plate. This allows for a simple design and easy adaptation to a wall that is typically also plate-shaped or flat.
  • the examination chamber is arranged only on one side, in particular on the inside, of the plate. In particular, it can be provided that the examination chamber does not pass through the plate.
  • the examination arrangement further has an inert gas supply for supplying inert gas into the examination chamber.
  • inert gas can be supplied, which can ensure that an inert gas atmosphere is formed within the examination chamber. This means, for example, that a chemical reaction that would otherwise take place can be prevented for a predefined period of time.
  • Inert gas can be supplied during this period.
  • the inert gas supply device can be designed to supply inert gases such as nitrogen or a noble gas such as helium, neon or argon.
  • corresponding tanks or bottles can be provided for such an inert gas and/or be part of the inert gas supply device.
  • the invention further relates to a primary gas-carrying system.
  • the primary gas-carrying system has a wall which encloses a primary gas-carrying area and further has an examination arrangement as described herein.
  • the examination arrangement is fastened in particular by means of the holder in such a way that the examination chamber is located within the primary gas-carrying area, the inlet opening and the outlet opening open into the primary gas-carrying area, and/or the gas supply device can be acted upon with pressurized gas from outside the primary gas-carrying area. This allows the examination arrangement to be used in a suitable manner within the primary gas-carrying system to carry out examinations. Reference is made to the variants and advantages already described above.
  • an opening can be formed in the wall, which is closed by the holder. This allows the examination arrangement to be easily attached to the primary gas system.
  • the inlet opening and/or the outlet opening can/can in particular be oriented transversely to a flow direction of the primary gas.
  • the examination arrangement can be designed in cooperation with the primary gas-carrying system in such a way that such geometric conditions are achieved.
  • the examination arrangement can in particular be mobile or stationary.
  • a mobile examination arrangement is understood to mean, in particular, an examination arrangement which can be used on different primary gas systems and is typically only used when it is needed.
  • a stationary examination arrangement can in particular be permanently installed in a primary gas-carrying system and can be designed in such a way that it cannot be removed or can only be removed with considerable effort, such as cutting through material-bonded connections.
  • the invention further relates to a method for examining an examination object, the method having the following steps:
  • the examination arrangement can advantageously be used to carry out an examination in a primary gas-carrying system or under the influence of a primary gas. All variants already described can also be applied to the method. The advantages already mentioned can also be achieved.
  • the primary gas-carrying system can be designed as described herein. All versions and variants described can be used accordingly.
  • the gas supply device can be supplied with compressed gas or compressed air, so that a gas stream directed from the inlet opening to the outlet opening has the same speed as the primary gas flowing outside the examination chamber.
  • the same condition can be created on the examination object not only with regard to chemical composition and/or temperature, but also with regard to flow velocity, as when the examination object is held directly in the primary gas.
  • flow velocity sensors can be used to measure the velocity of the gas stream and/or the primary gas, or a Appropriate supply quantity of compressed gas or compressed air can be calculated based on experiments and/or simulations.
  • an electronic control device may be present or used to carry out the method as described herein.
  • the gas supply device is only supplied with compressed gas or compressed air for a period of time that is shorter than the time that the examination object remains within the primary gas-carrying system.
  • the examination chamber can be flushed with inert gas outside the times in which compressed gas or compressed air is applied, so that, for example, reactions in such time windows are deliberately prevented.
  • the examination chamber can be understood in particular as a mini-laboratory. Studies can be carried out there, which can be carried out under defined conditions and require significantly less effort than if a corresponding atmosphere were to be created synthetically.
  • an examination object can be protected mechanically, for example from mechanical influences such as gas and particle flow, as well as from pressure waves or impulses, for example from online cleaning in a flue gas-carrying system. Protection against thermal effects is also possible, for example through reduced heat transport.
  • a negative pressure can be applied in the examination chamber, for example as described above with reference to the nozzle, and a controlled flow of flue gas or other gas can thereby be created through the examination chamber.
  • a gas stream can be returned to the primary gas.
  • studies can be aimed at determining the ingredients of a primary gas. These can be solid, liquid or gaseous. Locations are typically not temperature restricted. Various installations can, for example, lead to information about material species and material loads. If the negative pressure can be adjusted so that a gas flow through the examination chamber corresponds to a primary gas velocity, an unhindered inflow of a representative primary gas load is ensured when the opening is arranged in the direction of the primary gas flow.
  • the material species of interest can be separated or reacted by installations in the examination chamber.
  • particles can be separated by installing calming sections (expanding the cross section). These can be classified, for example in impactors. Cyclone sections can also be provided.
  • filters for example made of ceramic material, all or at least almost all particles can be separated. If necessary, even more efficient separation can be achieved by a series arrangement of different separation techniques for different particle size groups.
  • the deposited particles can be analyzed in terms of species, cargo and morphology.
  • cold traps for example analogous to finned tubes, the substance species capable of desublimation and/or condensation and/or solidification, for example salt species and cargo, can be determined. This allows additional information to be determined (expanding on the measurement techniques of a temperature range probe and grid probe, also summatively over longer time windows).
  • a specific gas species can be determined, for example sulfur trioxide.
  • the examination chamber with a negative pressure function can, for example, be equipped with different installations (inserted kits) and various characteristics of the flue gas or primary gas can be picked up in short time windows.
  • the kits introduced one after the other can then be evaluated in a laboratory.
  • a cover can sit outside (for example to a boiler house) (for example plugged or screwed onto the examination chamber), for example with the air supply line for cooling and nozzle air, which contains the nozzles and the examination chamber.
  • an application with pressurized reactors can also be implemented.
  • loading can take place, and during an operating period, the sampling time can be controlled by when the nozzle air is activated, i.e. when the flow takes place.
  • the sampling time can be controlled by when the nozzle air is activated, i.e. when the flow takes place.
  • Pressureless processes can also be implemented. For example, everything can be prepared for a measurement and an object can be inside the examination chamber. When a certain event occurs, the process can be precisely activated and then stopped again by turning on the nozzle air.
  • larger loads of flue gas can also be sieved, for example in order to detect larger particles (e.g. carbonaceous particles, carbon fibers, erosive particles, aluminum flakes, other contaminants).
  • larger particles e.g. carbonaceous particles, carbon fibers, erosive particles, aluminum flakes, other contaminants.
  • larger-sized examination chambers result in a type of bypass function, i.e. part of a primary gas can be removed and returned again. This can be used to test technical installations, for example for contamination or deactivation of catalytic converters, or to carry out material tests.
  • the primary gas typically does not leave the primary gas-carrying system.
  • flue gas it can be said that it does not leave the boiler.
  • a defined and controlled flow can be generated, for example analogous to a bypass section.
  • the examination chamber can in particular be designed to be equipped online from the outside. Internals can be designed to be coolable, for example using compressed air. A response time can be controllable, for example similar to switching on and off Turn off. All ingredients of a primary gas, such as a flue gas, can be specifically addressed through appropriate installations.
  • a permanent installation of an otherwise empty examination chamber and, if necessary, the pressure supply device can be carried out in order to be able to carry out examinations at any time.
  • Fig. 1 a primary gas-carrying system with an examination arrangement according to a first exemplary embodiment
  • Fig. 2 an examination arrangement according to a second exemplary embodiment
  • Fig. 3 an examination arrangement according to a third exemplary embodiment
  • Fig. 4 an examination arrangement according to a fourth exemplary embodiment
  • Fig. 5 an examination arrangement according to a fifth exemplary embodiment
  • Fig. 6 an examination chamber with calming section
  • Fig. 7 an examination chamber with filters
  • Fig. 8 an examination chamber with a cold trap
  • Fig. 9 an examination chamber with access opening
  • Fig. 10 an examination chamber with a cooling arrangement
  • Fig. 11 an examination arrangement with closure devices
  • Fig. 12 an examination chamber with a camera
  • Fig. 13 an examination chamber with a supply line.
  • the primary gas-carrying system 10 has a wall 20 which delimits the primary gas-carrying system 10 from the outside.
  • the wall delimits an area 25 in which primary gas is located or primary gas flows.
  • the primary gas can in particular have an elevated temperature, for example of several 100 ° C for flue gas, but in principle it can have any temperature, which typically follows certain technical conditions.
  • An opening 22 is formed in the wall 20, which can be, for example, a manhole or a conventional inspection opening.
  • the already mentioned examination arrangement 100 according to the first exemplary embodiment is fastened in this. Holding devices 102, not shown and only shown schematically, are used for fastening.
  • a sealing element 103 is provided.
  • the examination arrangement 100 has a holder 110.
  • this is designed as a disk which essentially covers the opening 22.
  • the holder 110 serves in particular to attach the components described below to it.
  • the examination arrangement 100 has an examination chamber 200.
  • this has a tube 210, which defines part of the examination chamber 200.
  • a first section 221 of the examination chamber 200 is formed within the tube 210.
  • An inlet opening 205 is formed on this, which extends parallel to the wall 20 as shown. If a primary gas moves at least approximately along the wall 20 within the area delimited by the wall 20, as is the case, for example, in typical flue gas-carrying systems, primary gas can be sucked in through the inlet opening 205 transversely to the flow direction.
  • a second section 222 of the examination chamber 200 is located radially outside of the first section 221. In the present case, this is delimited by an outer tube 215. In terms of flow, there is a deflection section 223 in between.
  • An outlet opening 206 is arranged on the second section 222 of the examination chamber 220, via which a gas stream sucked in through the inlet opening 205 and deflected in the deflection section 223 can be released again. The delivery takes place within the wall 20, so that the gas flow is not guided to the outside.
  • the tube 210 in particular represents a band-shaped wall. It delimits the first section 221 from the second section 222 and adjoins the deflection section 223 on the end face.
  • the examination arrangement 100 also has a gas supply device 120 for supplying pressurized gas from outside the wall 20. In the present case, this is designed in the form of tubes and supplies a first nozzle 121 and a second nozzle 122. These can be supplied with compressed air from outside and extend, as shown, into the second section 222 of the examination chamber 200.
  • a suction effect is created, which sucks in a gas stream taken from primary gas through the inlet opening 205, passes it through the first section 221 of the examination chamber 200, deflects it by 180 ° in the deflection section 223, directs it into the second section 222 of the examination chamber 200 and through the outlet opening 206 releases again.
  • a gas stream can thus be easily generated within the examination chamber 200, which typically has the same chemical composition as the surrounding primary gas.
  • an examination object 130 is located within the examination chamber 200.
  • the gas stream already mentioned flows around this examination object, so that it can be examined how it behaves within this gas stream.
  • a receptacle 135 in the examination chamber 200 in which another object to be examined can in principle be recorded. This can also be examined. It should be understood that this embodiment is only shown here as an example and that more or fewer examination objects or recordings for examination objects can also be present.
  • investigations can be carried out under very realistic conditions.
  • the examination chamber 200 or its tube 210 shields against unwanted influences such as flying particles.
  • further options are possible, which have already been explained above and/or will be explained further below.
  • the tube 210 is made, for example, of a thermally conductive material and/or comparatively thin, the temperature inside the examination chamber 200 is at least essentially the same as outside. This makes possible relevant investigations. By providing insulation and, if necessary, cooling or heating devices, the temperature within the examination chamber 200 and/or in one or more examination objects 130 or recordings 135 can be specifically influenced, so that examinations at different temperatures are also possible.
  • the outlet opening 206 is set back compared to the inlet opening 205. This prevents gas flow flowing out through the outlet opening 206 from being sucked in again through the inlet opening 205.
  • the examination object 130 can also be a reagent.
  • This can be in liquid form, for example. This allows reactions with the surrounding gas stream to be investigated.
  • the reagent can, for example, be kept in stock in a suitable container that is open on at least one side.
  • Fig. 2 shows an examination arrangement 100 according to a second exemplary embodiment of the invention. Essentially, reference is made to the description of the first exemplary embodiment. Relevant deviations are described below.
  • the deflection chamber 223 is formed essentially along a projection 115, which extends from the holder 110 into the first section 221 of the examination chamber 200. It has an approximately dome-shaped geometry. This allows the gas flow to be diverted more evenly from the first section 221 into the second section 222.
  • the first nozzle 121 and the second nozzle 122 are formed in the projection 115 as shown.
  • Compressed air can be supplied to both nozzles 121, 122 from outside.
  • the outlet opening 206 is designed transversely to the inlet opening 205.
  • the gas stream can be directed specifically to the side, for example it can be delivered in one direction of the primary gas flowing out. This also prevents the released gas from being released again enters the inlet opening 205. This ensures that the inlet opening 205 always draws in fresh gas.
  • FIG. 3 shows an examination arrangement 100 according to a third exemplary embodiment.
  • the projection 115 is designed as a holder for a component 117.
  • the component 117 extends outwards through the inlet opening 205 into the area enclosed by the wall 20, not shown in FIG. 3, so that further investigations are also possible.
  • component 117 may be a probe with a temperature gradient.
  • FIG. 4 shows an examination arrangement 100 according to a fourth exemplary embodiment.
  • the second section 222 is not arranged radially outside of the first section 221, but rather the first section 221 and the second section 222 are arranged next to one another within the tube 210.
  • a partition 212 is used for separation. This is at least partially arranged within the tube 210. At the end facing away from the holder 110, it has a curvature 213, which serves to divert the gas flow through the laterally arranged outlet opening 206.
  • the partition 212 represents a band-shaped wall.
  • the gas supply device 120 feeds a single nozzle 121, which opens directly into the second section 222 of the examination chamber 200. As a result, the gas stream is generated as described above.
  • the gas supply device 120 has a nozzle 125, which is arranged on a side of the holder 110 opposite the examination chamber 200.
  • the nozzle 125 is designed as a Venturi nozzle and is used to generate a negative pressure. It is connected to the examination chamber 200 via a labyrinth 127.
  • a negative pressure is generated in the Venturi nozzle 125 by supplying compressed air
  • a negative pressure can be generated in the examination chamber 200, which in turn leads to the gas flow already mentioned, which flows through the Inlet opening 205 is sucked in.
  • the labyrinth 127 effectively prevents the Venturi nozzle 125 from becoming blocked by any particles that may be flying along.
  • the Venturi nozzle 125 is connected to the outlet opening 206 via an outlet line 126. As a result, the gas flow can be directed back to a space within the primary gas-carrying system, as in the other exemplary embodiments.
  • FIG. 6 shows an examination chamber 200 in which a calming section 230 is formed.
  • the calming section 230 is realized by a local widening of the cross section. Gas flowing through therefore has a higher cross-section available for the same mass flow within the calming section 230 and flows considerably more slowly within the calming section 230. This means that investigations can be carried out with at least almost stationary gas, even if the gas stream is otherwise generated as a clearly perceptible flowing gas stream.
  • FIG. 7 shows purely schematically an examination chamber 200, in which an inlet-side filter 240 is arranged adjacent to the inlet opening 205. Likewise, an outlet-side filter 245 is arranged adjacent to the outlet opening 206. An examination object is shown schematically between the two filters 240, 245.
  • the gas flow can be filtered by the inlet-side filter 240 before it reaches the examination object 130. This makes it possible, for example, to remove unwanted particles.
  • the output-side filter 245 can, for example, ensure that reaction products that may arise when the gas stream reacts with the examination object 130 cannot be released into the surrounding primary gas.
  • the filters 240, 245 can also be used to determine the mass of separated particles.
  • Fig. 8 shows an examination chamber 200 with a cold trap 250 arranged therein.
  • the cold trap 250 can be connected through a line 255 with cooling fluid, for example with a liquid and/or with air or another gas. This allows it to be cooled in a targeted manner so that components contained in the gas stream are deposited on the cold trap 250. This allows a targeted investigation of these components.
  • the cold trap 250 can be removed, for example, after an examination in order to examine the deposited components.
  • FIG. 9 shows an examination chamber 200 which is attached to a holder 110 in which an access opening 112 is located.
  • the access opening 112 serves to introduce or remove examination objects or other components into the examination chamber 200 during operation of the primary gas-carrying system, also referred to as online.
  • the access opening 112 thus allows access from the outside by an operator at any time.
  • the access opening 112 can be selectively closed by a flap 114. This makes it possible to prevent primary gas from escaping when access to the examination chamber 200 is not required. However, if the work mentioned is to be carried out, for example an examination object is to be introduced or removed, the flap 114 can be opened briefly and the corresponding work can be carried out.
  • the cooling arrangement 260 is designed as a receptacle for an examination object. It is connected via a line 265 to an area outside the primary gas-carrying system 10.
  • the cooling arrangement 260 can be cooled by supplying a gas or a liquid, for example compressed air or cooling water, and an examination can therefore be carried out at a lower temperature than the ambient temperature.
  • Peltier elements can also be used, for example.
  • a temperature sensor can be provided to monitor the temperature.
  • Fig. 11 shows an exemplary embodiment of an examination arrangement 100, which is constructed similarly to that of Fig. 1, and in particular additionally a first Closure device 275 for closing the inlet opening 205 and a second closure device 276 for closing the outlet opening 206.
  • the second closure device 276 is designed in several parts so that the circumferential channel can be completely closed.
  • each of the closure devices 275, 276 is designed such that a plate can close the respective opening 205, 206, and the plate can be rotated from outside the primary gas-carrying system. This allows easy operation even while the examination arrangement 100 is installed in a primary gas-carrying system, so that the entry of primary gas through the openings 205, 206 can be avoided at any time.
  • closure devices 275, 276 can be combined with the access opening 112 mentioned above, in particular if the access opening can be closed by a flap 114.
  • the examination chamber can fulfill a lock function with regard to materiality.
  • a heat conduction section 280 which serves to dissipate heat from the tube 210, which forms the first section 221 of the examination chamber 200, to the outside.
  • This heat conduction path 280 can be made, for example, of copper or another material with good thermal conductivity.
  • a temperature control area 285 is arranged, to which the heat conduction section 280 is thermally connected. This enables heat to be dissipated in a targeted manner, for example by connecting a cooling arrangement to the temperature control area 285.
  • an inert gas supply device 270 is also present, which in the present case is designed as a tube which extends from outside the inert gas-carrying system into the first section 221 of the examination chamber 200.
  • inert gas such as nitrogen or a noble gas
  • the examination chamber 200 can be flushed with inert gas, with the inert gas being able to escape through any slight openings that may remain. Entry of primary gas into the examination chamber 200 is thereby prevented as long as the inert gas flows in and the closure devices 275, 276 are closed.
  • a reaction of an examination object with the primary gas can be specifically prevented for a defined period of time. If an examination is then to be carried out, the supply of inert gas can be switched off and the closure devices 275, 276 can be opened. Primary gas then flows through the examination chamber 200 for a definable period of time, in particular when the gas supply device 120 is pressurized with gas and a gas flow is thereby induced. After the examination has been completed, the supply of inert gas can be activated again and the closure devices 275, 276 can be closed again. This prevents an examination object from reacting further with the primary gas. In this way, you can specify exactly how long an investigation in the form of a reaction with primary gas should last. This can be understood as an independent aspect relevant to the invention, in particular as a method aspect.
  • the 12 shows an examination chamber 200 which has a camera 290.
  • the camera 290 is arranged within the examination chamber 200 and connected via a line 295 to an area outside the primary gas-carrying system.
  • the camera 290 is designed to observe an examination object 130 within the examination chamber 200. This allows a reaction to be automated and/or observed online, providing additional information.
  • FIG. 13 shows an examination chamber 200 with a supply line 300 for supplying a gaseous, liquid and/or powdery substance from outside the primary gas-carrying system 10 into the examination chamber 200.
  • a powdery substance is shown which emerges from the supply line 300. In the present case, this falls into a receptacle 135 provided for this purpose, in which a reaction with the primary gas can take place.
  • a reaction can be brought about between the substance supplied and the primary gas, which means, for example, that processes can be examined that are later to be implemented on an industrial scale.
  • the versions shown and described can also be combined with one another.
  • the embodiments described here allow investigations to be carried out under defined conditions or processes to be examined and optimized on a small scale, which means a significant reduction in effort compared to immediate large-scale implementations.
  • Very precisely defined conditions can be created under which reactions with a primary gas should take place. This allows, for example, the examination of materials in order to test and optimize them with regard to their corrosion resistance, for example, or to gain knowledge about processes.
  • Mentioned steps of the method according to the invention can be carried out in the order specified. However, they can also be executed in a different order if this makes technical sense.
  • the method according to the invention can be carried out in one of its embodiments, for example with a specific combination of steps, in such a way that no further steps are carried out. However, in principle, further steps can also be carried out, including those not mentioned.

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Abstract

The invention relates to an examination assembly for examining an examination object in a gas stream drawn from a primary gas, the examination assembly having a holder, an examination chamber and a gas feed device, wherein, during the feeding of pressurized gas by means of the gas feed device, a gas stream drawn from a primary gas and passing through the examination chamber is produced and returned again. Thus, a defined examination can be carried out in the examination chamber. The invention also relates to an associated primary-gas-conducting system and to an associated method.

Description

Untersuchungsanordnung, primärgasführendes System und Verfahren Investigation arrangement, primary gas carrying system and procedure
Die Erfindung betrifft eine Untersuchungsanordnung zur Untersuchung eines Untersuchungsobjekts in einem aus Primärgas entnommenen Gasstrom. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein zugehöriges primärgasführendes System sowie ein zugehöriges Verfahren. The invention relates to an examination arrangement for examining an examination object in a gas stream taken from primary gas. The invention further relates to an associated primary gas-carrying system and an associated method.
Gase treten in unterschiedlichen Konstellationen bei industriellen oder energiegewinnenden Prozessen auf. Beispielsweise entsteht Heißgas bei Verbrennung von Abfall oder von fossilen Energieträgern und wird dann typischerweise auch als Rauchgas bezeichnet. Ebenso treten Primärgase beispielsweise bei der Vergasung von Festkörpern wie beispielsweise von Kunststoffabfällen auf. Derartige Primärgase haben typischerweise eine bestimmte chemische Zusammensetzung, welche je nach Prozess und Anwendung sehr gut definiert sein kann, jedoch auch starken Schwankungen unterworfen sein kann. Ein Beispiel für den letztgenannten Fall ist die Verbrennung von Abfall, dessen Zusammensetzung je nach aktueller Anlieferung in einer Müllverbrennungsanlage stark schwanken kann. Gases occur in different constellations in industrial or energy-generating processes. For example, hot gas is produced when waste or fossil fuels are burned and is then typically referred to as flue gas. Primary gases also occur, for example, in the gasification of solids such as plastic waste. Such primary gases typically have a specific chemical composition, which can be very well defined depending on the process and application, but can also be subject to strong fluctuations. An example of the latter case is the incineration of waste, the composition of which can vary greatly depending on the current delivery to a waste incineration plant.
Primärgase werden typischerweise für bestimmte vorgegebene Zwecke wie beispielsweise den Entzug von Wärme bei energetischer Nutzung oder zur Weiterverwendung in chemischen Prozessen vorgesehen. In einigen Fällen wie beispielsweise bei Verbrennungsprozessen zur thermischen Nutzung werden sie typischerweise einer Reinigung unterzogen, um die Abgabe von Schadstoffen in die Umwelt zu verringern oder zu vermeiden. Zudem haben zahlreiche Primärgase korrosive Eigenschaften, welche beispielsweise auf Kesselwände oder Reaktorwände eine schädliche Wirkung ausüben können, die schlimmstenfalls zum Ausfall des Systems und/oder zu außerplanmäßigen Wartungsarbeiten zwingen kann. Primary gases are typically intended for certain specified purposes such as the extraction of heat for energy use or for further use in chemical processes. In some cases, such as combustion processes for thermal use, they typically undergo cleaning to reduce or avoid the release of pollutants into the environment. In addition, numerous primary gases have corrosive properties which can, for example, have a damaging effect on boiler walls or reactor walls, which in the worst case can lead to system failure and/or unscheduled maintenance work.
Es hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, wenn mit Primärgasen Untersuchungen an Untersuchungsobjekten durchgeführt werden können, die in möglichst realistischen Umgebungen und zu möglichst definierten Bedingungen erfolgen können. Dadurch kann beispielsweise eine korrosive Wirkung untersucht werden, ein angedachter chemischer Prozess untersucht werden, oder es kann die Wirkung einer Reinigung unter definierten Bedingungen untersucht werden. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, Vorrichtungen und Verfahren bereitzustellen, welche Untersuchungen im Zusammenhang mit Primärgasen ermöglichen und welche beispielsweise im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen und Verfahren alternativ oder besser ausgeführt sind. It has been shown that it is advantageous if examinations can be carried out on examination objects using primary gases, which can be carried out in environments that are as realistic as possible and under conditions that are as defined as possible. This allows, for example, a corrosive effect to be examined, a proposed chemical process to be examined, or the effect of cleaning under defined conditions to be examined. It is an object of the invention to provide devices and methods which enable investigations in connection with primary gases and which, for example, are designed alternatively or better than known devices and methods.
Dies wird erfindungsgemäß durch eine Untersuchungsanordnung, ein primärgasführendes System und ein Verfahren gemäß den jeweiligen Hauptansprüchen erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den jeweiligen Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. This is achieved according to the invention by an examination arrangement, a primary gas-carrying system and a method according to the respective main claims. Advantageous refinements can be found, for example, in the respective subclaims. The content of the claims is made the content of the description by express reference.
Die Erfindung betrifft eine Untersuchungsanordnung zur Untersuchung eines Untersuchungsobjekts in einem aus Primärgas entnommenen Gasstrom. Die Untersuchungsanordnung weist eine Halterung zur Befestigung der Untersuchungsanordnung an einer Wand eines primärgasführenden Systems auf. Die Untersuchungsanordnung weist eine Untersuchungskammer zur Aufnahme des Untersuchungsobjekts darin auf. Die Untersuchungskammer weist eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung auf, wobei die Untersuchungskammer an der Halterung zur Positionierung der Untersuchungskammer innerhalb des primärgasführenden Systems befestigt ist, und zwar insbesondere derart, dass sich die Einlassöffnung und die Auslassöffnung in einen primärgasführenden Bereich des primärgasführenden Systems öffnen. Die Untersuchungsanordnung weist eine Gaszuführeinrichtung zum Zuführen von unter Druck stehendem Gas von außerhalb des primärgasführenden Systems auf. Die Untersuchungsanordnung weist mindestens eine Düse auf, welche mit der Gaszuführeinrichtung verbunden ist, wobei die Düse angeordnet ist, so dass aus der Düse ausströmendes Gas einen Gasstrom durch die Untersuchungskammer von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung induziert. The invention relates to an examination arrangement for examining an examination object in a gas stream taken from primary gas. The examination arrangement has a holder for attaching the examination arrangement to a wall of a primary gas-carrying system. The examination arrangement has an examination chamber for receiving the examination object therein. The examination chamber has an inlet opening and an outlet opening, the examination chamber being attached to the holder for positioning the examination chamber within the primary gas-carrying system, in particular in such a way that the inlet opening and the outlet opening open into a primary gas-carrying area of the primary gas-carrying system. The examination arrangement has a gas supply device for supplying pressurized gas from outside the primary gas-carrying system. The examination arrangement has at least one nozzle which is connected to the gas supply device, the nozzle being arranged so that gas flowing out of the nozzle induces a gas flow through the examination chamber from the inlet opening to the outlet opening.
Mittels einer solchen Untersuchungsanordnung ist es möglich, ein Untersuchungsobjekt unter möglichst realistischen und gut definierbaren Bedingungen in einem Gasstrom zu untersuchen, welcher unmittelbar aus dem Primärgas entnommen wird. Das Erzeugen des Gasstroms kann dabei in besonders einfacher Weise durch Zuführen von unter Druck stehendem Gas, beispielsweise durch Zuführen von einfacher Druckluft, erzeugt werden. Es sind keine mechanisch bewegten Teile erforderlich. Durch die Anordnung der Untersuchungskammer, welche typischerweise von Primärgas umströmt wird, kann die Untersuchung bei der Originaltemperatur des Primärgases durchgeführt werden. Alternativ kann auch eine bewusst veränderte Temperatur eingestellt werden, beispielsweise wie weiter unten beschrieben wird. Zudem kann die Zeit, innerhalb welcher eine Untersuchung durchgeführt werden soll, sehr genau definiert werden. By means of such an examination arrangement, it is possible to examine an examination object under conditions that are as realistic and easily definable as possible in a gas stream which is taken directly from the primary gas. The gas flow can be generated in a particularly simple manner by supplying pressurized gas, for example by supplying simple compressed air become. No mechanically moving parts are required. Due to the arrangement of the examination chamber, which is typically surrounded by primary gas, the examination can be carried out at the original temperature of the primary gas. Alternatively, a deliberately changed temperature can also be set, for example as described below. In addition, the time within which an examination should be carried out can be defined very precisely.
Mittels der Untersuchungsanordnung können somit beispielsweise Untersuchungsobjekte in Form von Materialproben getestet werden, und deren Korrosionsanfälligkeit und/oder eine Belagsentwicklung in einem Primärgas können untersucht werden. Ebenso können beispielsweise Untersuchungsobjekte in Form von chemischen Reagenzien untersucht werden, so dass auf einfache Weise eine Beurteilung möglicher chemischer Reaktionen ermöglicht wird. Zudem kann beispielsweise die Wirkung von Filtern unter definierten Bedingungen und in kleinem Maßstab untersucht werden. By means of the examination arrangement, objects to be examined in the form of material samples can be tested, for example, and their susceptibility to corrosion and/or the development of deposits in a primary gas can be examined. Likewise, for example, objects to be examined can be examined in the form of chemical reagents, so that possible chemical reactions can be easily assessed. In addition, for example, the effect of filters can be examined under defined conditions and on a small scale.
Grundsätzlich sei unter einer Untersuchungsanordnung insbesondere eine Anordnung zu verstehen, welche eine Untersuchung eines Untersuchungsobjekts wie hierin beschrieben ermöglicht. Das Untersuchungsobjekt wird typischerweise nicht als Bestandteil der Untersuchungsanordnung betrachtet. Die Untersuchungsanordnung kann in einer Einrichtung wie beispielsweise einem Kessel eines Kraftwerks oder einer Müllverbrennungsanlage oder einem Reaktor fest verbaut sein, oder sie kann flexibel verwendbar sein und beispielsweise dort eingesetzt werden, wo sie gerade benötigt wird. Beispielsweise kann eine Öffnung wie beispielsweise ein Mannloch oder eine vorhandene Messöffnung zum Anbringen der Untersuchungsanordnung verwendet werden. Die Halterung dient typischerweise auch dazu, eine Dichtigkeit in Bezug auf eine Öffnung, in welcher die Untersuchungsanordnung angeordnet ist, herzustellen. Dies vermeidet das ungewünschte Austreten von Primärgas in eine Umgebung, in welcher sich beispielsweise Menschen befinden können. Die Halterung kann insbesondere in geeigneter Weise dazu ausgebildet sein, an einer Wand des primärgasführenden Systems befestigt zu werden, wozu beispielsweise Schraubverschlüsse, Klappverschlüsse oder andere Befestigungsmittel verwendet werden können. Bei dem Primärgas kann es sich beispielsweise um ein Heißgas handeln, worunter typischerweise Gase mit einer Temperatur von mindestens 60 °C verstanden werden. Derartige Gase können auch erheblich heißer sein und beispielsweise mehrere 100 °C oder auch über 1 .000 °C haben. Wenn derartiges Heißgas in einem Verbrennungsprozess entsteht, wird typischerweise von Rauchgas gesprochen. Derartige Verbrennungsprozesse werden typischerweise verwendet, um fossile Brennstoffe oder Abfall zu verbrennen, insbesondere um die dabei entstehende Wärme zu nutzen und/oder um den Abfall zu entsorgen. In principle, an examination arrangement is to be understood in particular as an arrangement which enables an examination of an examination object as described herein. The subject of the examination is typically not considered part of the examination order. The examination arrangement can be permanently installed in a device such as a boiler of a power plant or a waste incineration plant or a reactor, or it can be used flexibly and, for example, be used where it is currently needed. For example, an opening such as a manhole or an existing measuring opening can be used to attach the examination arrangement. The holder typically also serves to create a seal with respect to an opening in which the examination arrangement is arranged. This avoids the unwanted leakage of primary gas into an environment in which people may be, for example. The holder can in particular be designed in a suitable manner to be fastened to a wall of the primary gas-carrying system, for which purpose, for example, screw fasteners, folding fasteners or other fastening means can be used. The primary gas can be, for example, a hot gas, which typically refers to gases with a temperature of at least 60 ° C. Such gases can also be considerably hotter and, for example, have several 100 °C or even over 1,000 °C. When such hot gas is produced in a combustion process, it is typically referred to as flue gas. Such combustion processes are typically used to burn fossil fuels or waste, in particular to use the resulting heat and/or to dispose of the waste.
Es kann sich bei dem Primärgas beispielsweise auch um ein Synthesegas handeln, wobei Synthesegase beispielsweise bei chemischen Prozessen wie beispielsweise Gasification oder Pyrolyse entstehen. Dabei entstehende Gase werden typischerweise einem nachfolgenden chemischen Prozess zugeführt. Bei entsprechender Temperatur können derartige Synthesegase auch als Heißgas bezeichnet werden. The primary gas can also be a synthesis gas, for example, with synthesis gases being formed, for example, in chemical processes such as gasification or pyrolysis. The resulting gases are typically fed into a subsequent chemical process. At the appropriate temperature, such synthesis gases can also be referred to as hot gas.
Grundsätzlich ist das Primärgas jedoch nicht auf die genannten Ausführungen eingeschränkt. Vielmehr können auch Gase bei Raumtemperatur und/oder auch Gase mit tiefen Temperaturen verwendet werden. Außerdem können grundsätzlich Gase beliebiger Zusammensetzung verwendet werden. In principle, however, the primary gas is not limited to the versions mentioned. Rather, gases at room temperature and/or gases at low temperatures can also be used. In addition, gases of any composition can in principle be used.
Die Bezeichnung Primärgas zeigt insbesondere an, dass es sich um dasjenige Gas handelt, aus welchem der erwähnte Gasstrom entnommen wird. The term primary gas indicates in particular that it is the gas from which the gas stream mentioned is taken.
Die Untersuchungskammer umgibt typischerweise das Untersuchungsobjekt, wenn sich dieses darin befindet, an zumindest einigen Seiten. Beispielsweise kann die Untersuchungskammer das Untersuchungsobjekt insbesondere bis auf Einlassöffnung und/oder Auslassöffnung umgeben. Durch die Einlassöffnung wird typischerweise der Gasstrom eingesaugt, wobei es sich dabei um das Primärgas handelt. Dieses kann in definierter Weise angesaugt werden, insbesondere durch geeignetes Zuführen von unter Druck stehendem Gas wie beispielsweise Druckluft. The examination chamber typically surrounds the examination object when it is in it on at least some sides. For example, the examination chamber can surround the examination object, in particular up to the inlet opening and/or outlet opening. The gas stream is typically sucked in through the inlet opening, which is the primary gas. This can be sucked in in a defined manner, in particular by appropriately supplying pressurized gas such as compressed air.
Das primärgasführende System ist kein Bestandteil der Untersuchungsanordnung. Vielmehr ist die Untersuchungsanordnung dazu ausgebildet, zusammen mit einem primärgasführenden System verwendet zu werden. Der primärgasführende Bereich ist typischerweise derjenige Bereich des primärgasführenden Systems, in welchem sich das Primärgas aufhält oder in welchen es geleitet wird. Beispielsweise kann es sich um das Innere eines Kessels handeln, welcher von einer Wand des Kessels, also einer Kesselwand, begrenzt werden kann. The primary gas carrying system is not part of the examination order. Rather, the examination arrangement is designed to be used together with a primary gas-carrying system. The primary gas carrying area is typically that area of the primary gas-carrying system in which the primary gas is located or into which it is directed. For example, it can be the interior of a boiler, which can be delimited by a wall of the boiler, i.e. a boiler wall.
Die Gaszuführeinrichtung dient zum Zuführen von unter Druck stehendem Gas. Beispielsweise kann hierfür Druckluft verwendet werden. Diese ist einfach zu erzeugen und an vielen Anlagen ohnehin vorhanden. Auch andere Gase wie beispielsweise Inertgase oder auch reaktive Gase können jedoch verwendet werden. Typischerweise verbleibt das über die Gaszuführeinrichtung zugeführte Gas nach Austritt durch die Auslassöffnung in dem primärgasführenden System. Es wird somit beispielsweise zusammen mit einem Gasstrom über die Auslassöffnung wieder in das primärgasführende System abgegeben. Dies ist typischerweise unproblematisch, insbesondere da für das unter Druck stehende Gas in der Regel keine problematischen Gase verwendet werden und die Mengen im Vergleich zu den vorhandenen oder vorbeiströmenden Mengen an Primärgas gering sind. The gas supply device is used to supply pressurized gas. For example, compressed air can be used for this. This is easy to create and is already available on many systems. However, other gases such as inert gases or reactive gases can also be used. Typically, the gas supplied via the gas supply device remains in the primary gas-carrying system after exiting through the outlet opening. For example, it is released back into the primary gas-carrying system together with a gas stream via the outlet opening. This is typically unproblematic, especially since no problematic gases are generally used for the pressurized gas and the amounts are small compared to the amounts of primary gas present or flowing past.
Unter einer Düse sei insbesondere ein Element verstanden, aus welchem das über die Gaszuführeinrichtung zugeführte, unter Druck stehende Gas ausströmt. Insbesondere kann die Düse verengt sein bzw. in Strömungsrichtung verjüngend ausgeführt sein, so dass das austretende Gas dabei beschleunigt wird. Dadurch kann eine Sogwirkung entstehen, welche den Gasstrom durch die Einlassöffnung einsaugt und ihn so aufrechterhält, dass der Gasstrom auf die Auslassöffnung gerichtet ist und dort wieder austritt. Dies kann ähnlich dem Prinzip einer Wasserstrahlpumpe erfolgen. A nozzle is understood to mean, in particular, an element from which the pressurized gas supplied via the gas supply device flows out. In particular, the nozzle can be narrowed or tapered in the direction of flow, so that the emerging gas is accelerated. This can create a suction effect that sucks the gas flow in through the inlet opening and maintains it so that the gas flow is directed towards the outlet opening and exits there again. This can be done in a similar way to the principle of a water jet pump.
Die Gaszuführeinrichtung kann beispielsweise als Leitung ausgeführt sein. Sie kann beispielsweise das unter Druck stehende Gas allen verwendeten Düsen zuführen. The gas supply device can be designed, for example, as a line. For example, it can supply the pressurized gas to all of the nozzles used.
Unter Druckluft wird typischerweise komprimierte Außenluft verstanden. Druckgas ist ein allgemeinerer Begriff und bezeichnet grundsätzlich jegliches unter Druck gesetztes Gas, d.h. insbesondere Gas mit einem Druck größer Atmosphärendruck, wobei das Gas eine beliebige Zusammensetzung haben kann. Beispielsweise können auch Inertgase oder reaktive Gase für das Druckgas verwendet werden. Gemäß einer Ausführung weist die Untersuchungskammer ein Rohr zur Aufnahme des Untersuchungsobjekts darin auf. Die Einlassöffnung kann insbesondere am Rohr angeordnet sein. Dies ermöglicht eine einfache Ausführung. Auch andere Formen der Untersuchungskammer können jedoch verwendet werden. Compressed air is typically understood to mean compressed outside air. Compressed gas is a more general term and basically refers to any pressurized gas, ie in particular gas with a pressure greater than atmospheric pressure, where the gas can have any composition. For example, inert gases or reactive gases can also be used for the compressed gas. According to one embodiment, the examination chamber has a tube for receiving the examination object therein. The inlet opening can in particular be arranged on the pipe. This allows for easy execution. However, other forms of examination chamber can also be used.
Ein Rohr kann insbesondere so ausgeführt sein, dass es sich entlang einer Längsrichtung erstreckt. Es kann einen runden Querschnitt haben. Es kann jedoch auch einen eckigen, beispielsweise einen viereckigen, rechteckigen, quadratischen, dreieckigen, fünfeckigen Querschnitt oder einen Querschnitt mit mehr als fünf Ecken haben. Der erwähnte Querschnitt kann sich auf einen Innenquerschnitt und/oder auf einen Außenquerschnitt beziehen. A tube can in particular be designed so that it extends along a longitudinal direction. It can have a round cross section. However, it can also have an angular cross-section, for example a square, rectangular, square, triangular, pentagonal cross-section or a cross-section with more than five corners. The cross section mentioned can refer to an internal cross section and/or an external cross section.
Gemäß einer Ausführung weist die Untersuchungskammer einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt auf. Diese sind insbesondere zumindest teilweise gegeneinander abgegrenzt. Insbesondere können sie materialmäßig gegeneinander abgegrenzt sein. Die Einlassöffnung kann insbesondere am ersten Abschnitt ausgebildet sein und die Auslassöffnung kann insbesondere am zweiten Abschnitt ausgebildet sein. Dies erlaubt eine Trennung der Untersuchungskammer in zwei Abschnitte, welche spezifisch für ihre jeweilige Funktion angepasst werden können. According to one embodiment, the examination chamber has a first section and a second section. In particular, these are at least partially demarcated from one another. In particular, they can be separated from one another in terms of material. The inlet opening can be formed in particular on the first section and the outlet opening can be formed in particular on the second section. This allows the examination chamber to be separated into two sections, which can be specifically adapted to their respective functions.
Es kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der erste Abschnitt vom zweiten Abschnitt, vollständig oder zumindest teilweise, lediglich mittels einer vorzugsweise bandförmigen Wandung abgegrenzt ist. Bei einer solchen bandförmigen Wandung kann es sich insbesondere um ein flächiges Material handeln, beispielsweise einen Bandstahl. Es kann statt von einer bandförmigen Wandung auch von einer blattförmigen Wandung gesprochen werden. An eine solche bandförmige Wandung grenzen typischerweise sowohl der erste Bereich wie auch der zweite Bereich unmittelbar an. Insbesondere kann es sich bei der bandförmigen Wandung um die weiter unten erwähnte Trennwand oder um eine Wandung eines Rohrs handeln, wobei in diesem Fall insbesondere innerhalb des Rohrs der erste Abschnitt ausgebildet sein kann. It can advantageously be provided that the first section is delimited from the second section, completely or at least partially, only by means of a preferably band-shaped wall. Such a band-shaped wall can in particular be a flat material, for example a steel band. Instead of a band-shaped wall, one can also speak of a leaf-shaped wall. Both the first region and the second region typically directly adjoin such a band-shaped wall. In particular, the band-shaped wall can be the partition wall mentioned below or a wall of a tube, in which case the first section can be formed in particular within the tube.
Zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt kann insbesondere ein Umlenkabschnitt zur Umlenkung eines durch die Einlassöffnung einströmenden Gasstroms auf die Auslassöffnung zu ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine definierte Umlenkung des Gasstroms, so dass insbesondere der Umlenkabschnitt in geeigneter Weise für die Umlenkung ausgebildet sein kann. Zudem ist es möglich, auf eine Umlenkung im ersten Abschnitt und/oder im zweiten Abschnitt zu verzichten, so dass derartige Abschnitte beispielsweise so ausgebildet werden können, dass ein möglichst ungestörter und/oder gerader Gasstrom darin erzeugt wird. In particular, a deflection section can be formed between the first section and the second section for diverting a gas stream flowing in through the inlet opening towards the outlet opening. This allows for a defined Deflection of the gas flow, so that in particular the deflection section can be designed in a suitable manner for the deflection. In addition, it is possible to dispense with a deflection in the first section and/or in the second section, so that such sections can, for example, be designed in such a way that a gas flow that is as undisturbed and/or straight as possible is generated therein.
Die Umlenkung kann insbesondere um 180° erfolgen. Dies ermöglicht eine insgesamt kompakte Anordnung. Insbesondere kann der Gasstrom zunächst durch die Einlassöffnung eingesaugt und durch einen geraden Abschnitt der Untersuchungskammer geführt werden. Durch eine anschließende Umlenkung um 180° wird in kompakter Weise ein Zuführen zur Auslassöffnung ermöglicht. The deflection can take place in particular by 180°. This enables an overall compact arrangement. In particular, the gas stream can first be sucked in through the inlet opening and guided through a straight section of the examination chamber. A subsequent deflection by 180° enables feeding to the outlet opening in a compact manner.
Die Umlenkung kann insbesondere um eine bandförmige Wandung erfolgen. Diese kann insbesondere den ersten Abschnitt vom zweiten Abschnitt abgrenzen. The deflection can take place in particular around a band-shaped wall. This can in particular delimit the first section from the second section.
Insbesondere kann es sich dabei um die bereits weiter oben erwähnte bandförmige Wandung handeln. Auf die obigen Ausführungen sei verwiesen. Die Wandung kann insbesondere direkt mit einer Stirnseite an den Umlenkabschnitt angrenzen. In particular, this can be the band-shaped wall already mentioned above. Reference is made to the above statements. The wall can in particular directly adjoin the deflection section with an end face.
Der erste Abschnitt kann insbesondere von der Einlassöffnung bis zum Umlenkabschnitt als durchgehendes Rohr ausgebildet sein und/oder sich entlang einer Längsachse, insbesondere nur einer Längsachse, erstrecken. Dadurch kann ein gleichmäßiger Volumenstrom ohne Biegungen durch den ersten Abschnitt realisiert werden. Verwirbelungen werden dadurch vermieden, was sich vorteilhaft auf die Durchführung von Untersuchungen auswirken kann. Ebenso kann insbesondere der zweite Abschnitt vom Umlenkabschnitt bis zur Auslassöffnung als durchgehendes Rohr ausgebildet sein und/oder sich entlang einer Längsachse, insbesondere nur einer Längsachse, erstrecken. Eine Längsachse ist typischerweise gerade. Sie kann insbesondere den gesamten jeweiligen Abschnitt definiert sein. The first section can in particular be designed as a continuous tube from the inlet opening to the deflection section and/or extend along a longitudinal axis, in particular only one longitudinal axis. This allows a uniform volume flow to be achieved through the first section without bends. Turbulence is thereby avoided, which can have an advantageous effect on the execution of examinations. Likewise, the second section in particular can be designed as a continuous tube from the deflection section to the outlet opening and/or extend along a longitudinal axis, in particular only one longitudinal axis. A longitudinal axis is typically straight. In particular, it can be defined for the entire respective section.
Der erste Abschnitt kann insbesondere rohrförmig sein. Dies ermöglicht eine einfache Ausführung. Das Rohr kann beispielsweise einen runden Querschnitt haben. Es kann jedoch auch beispielsweise einen quadratischen, rechteckigen oder sonstigen Querschnitt aufweisen. Auf die obigen Ausführungen sei verwiesen. Der zweite Abschnitt kann insbesondere einen ringförmigen Querschnitt aufweisen. Der zweite Abschnitt kann insbesondere den ersten Abschnitt umgeben. Insbesondere kann durch Kombination eines rohrförmigen ersten Abschnitts und eines ringförmigen zweiten Abschnitts eine besonders kompakte Ausführung ermöglicht werden. Ein ringförmiger Querschnitt kann insbesondere innenseitig und/oder außenseitig kreisförmig begrenzt sein. Auch quadratische, rechteckige, viereckige, dreieckige, fünfeckige Ausführungen oder Ausführungen mit mehr als fünf Ecken sind jedoch möglich. Insbesondere kann ein Querschnitt innenseitig einem Außenquerschnitt eines Rohrs entsprechen, in welchem sich insbesondere der erste Abschnitt befinden kann. Der ringförmige Querschnitt kann insbesondere außenseitig die gleiche Querschnittsform haben wie innenseitig. Ein ringförmiger Querschnitt kann sich entlang eines Umfangs vollständig um den ersten Abschnitt herum erstrecken. Er kann sich jedoch alternativ auch nur teilweise um den ersten Abschnitt herum erstrecken. Beispielsweise kann der ringförmige Querschnitt einen definierten Winkelbereich einnehmen. The first section can in particular be tubular. This allows for easy execution. The tube can, for example, have a round cross section. However, it can also have, for example, a square, rectangular or other cross-section. Reference is made to the above statements. The second section can in particular have an annular cross section. The second section can in particular surround the first section. In particular, a particularly compact design can be made possible by combining a tubular first section and an annular second section. An annular cross section can in particular be circularly delimited on the inside and/or outside. However, square, rectangular, square, triangular, pentagonal designs or designs with more than five corners are also possible. In particular, a cross section on the inside can correspond to an outer cross section of a pipe, in which the first section in particular can be located. The annular cross section can, in particular, have the same cross-sectional shape on the outside as on the inside. An annular cross section may extend along a circumference completely around the first section. However, it can alternatively only extend partially around the first section. For example, the annular cross section can occupy a defined angular range.
Der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt können insbesondere durch eine Trennwand voneinander getrennt sein. Dies ermöglicht eine einfache Trennung und sorgt dafür, dass der Gasstrom so fließt wie dies gewünscht ist. The first section and the second section can in particular be separated from one another by a partition. This allows for easy separation and ensures that the gas stream flows as desired.
Die Trennwand kann insbesondere ganz oder teilweise flach und/oder eben ausgeführt sein. Dies ermöglicht eine einfache Ausführung. Auch eine rohrförmige Ausführung der Trennwand ist jedoch beispielsweise möglich. The partition wall can in particular be completely or partially flat and/or flat. This allows for easy execution. However, a tubular design of the partition is also possible, for example.
Gemäß einer Ausführung weist die Trennwand eine Krümmung auf, welche zweckmäßig zumindest teilweise die Auslassöffnung definiert und/oder den Gasstrom zur Auslassöffnung leitet. Dies erlaubt die Integration dieser Funktionalität in die Trennwand, welche somit auch für eine Richtung des Gasstroms auf die Auslassöffnung dienen kann. According to one embodiment, the partition has a curvature, which expediently at least partially defines the outlet opening and/or directs the gas flow to the outlet opening. This allows this functionality to be integrated into the partition, which can also be used to direct the gas flow towards the outlet opening.
Gemäß einer Ausführung weist die Untersuchungsanordnung einen Vorsprung auf, welcher zweckmäßig an der Halterung befestigt ist und in den ersten Abschnitt hineinragt. Insbesondere kann es sich dabei um einen dornförmigen Vorsprung handeln. Dieser Vorsprung kann insbesondere dazu dienen, anströmenden Gasstrom umzulenken. Insbesondere kann an dem Vorsprung der Umlenkabschnitt bzw. dessen Begrenzung ganz oder teilweise ausgebildet sein. Insbesondere kann der Vorsprung den Umlenkabschnitt ganz oder teilweise begrenzen. Der Vorsprung kann auch zum Halten eines Untersuchungsobjekts ausgebildet sein. Dies kann insbesondere dazu dienen, weitere Elemente wie beispielsweise eine Sonde zur Durchführung von Messungen und/oder zum Überprüfen eines auf der Sonde aufgebrachten Materials in der Untersuchungskammer zu positionieren. Auch allgemeiner kann das Untersuchungsobjekt mittels des Vorsprungs gehalten werden. According to one embodiment, the examination arrangement has a projection which is expediently fastened to the holder and projects into the first section. In particular, this can be a thorn-shaped projection. This projection can serve in particular to control the incoming gas stream to redirect. In particular, the deflection section or its boundary can be formed entirely or partially on the projection. In particular, the projection can completely or partially limit the deflection section. The projection can also be designed to hold an examination object. This can be used in particular to position additional elements such as a probe for carrying out measurements and/or for checking a material applied to the probe in the examination chamber. The examination object can also be held more generally by means of the projection.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung mündet die mindestens eine Düse in den zweiten Abschnitt. Dies erlaubt einen möglichst gleichmäßigen Gasstrom im ersten Abschnitt und eine Ausbildung einer Sogwirkung im zweiten Abschnitt. Die Düse kann insbesondere auf die Auslassöffnung zu gerichtet sein. According to an advantageous embodiment, the at least one nozzle opens into the second section. This allows the gas flow to be as uniform as possible in the first section and the development of a suction effect in the second section. The nozzle can in particular be directed towards the outlet opening.
Insbesondere können auch mehrere Düsen verwendet werden. Diese können beispielsweise entlang einer Linie, beispielsweise entlang einer Kreislinie, angeordnet sein. Es kann jedoch grundsätzlich auch nur eine Düse verwendet werden. In particular, several nozzles can also be used. These can be arranged, for example, along a line, for example along a circular line. However, in principle only one nozzle can be used.
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Untersuchungskammer zum primärgasführenden Bereich hin ausschließlich an der Einlassöffnung und der Auslassöffnung geöffnet ist. Vorzugsweise ist ansonsten keine weitere Öffnung zum primärgasführenden Bereich vorgesehen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass nur eine Einlassöffnung und/oder nur eine Auslassöffnung vorhanden ist/sind. In particular, it can be provided that the examination chamber is opened towards the primary gas-carrying area exclusively at the inlet opening and the outlet opening. Otherwise, no further opening to the primary gas-carrying area is preferably provided. In particular, it can be provided that only one inlet opening and/or only one outlet opening is/are present.
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Untersuchungskammer zwischen Einlassöffnung und Auslassöffnung ausschließlich innenseitig zur Halterung angeordnet ist. Dies kann sich insbesondere auf ein primärgasführendes System beziehen. Insbesondere kann also die Untersuchungskammer ausschließlich innerhalb des primärgasführenden Systems bzw. innenseitig zur Halterung angeordnet sein, wenn die Untersuchungsanordnung an einem primärgasführenden System verwendet wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Untersuchungskammer die Halterung und/oder eine durch die Halterung definierte Ebene, welche ganz oder zumindest im Wesentlichen eine Fläche beinhaltet, welche eine Öffnung in einer Wand des primärgasführenden Systems abdichtet, nicht quert. Gemäß einer möglichen Ausführung ist die Düse separat zur Untersuchungskammer angeordnet und ist mit der Untersuchungskammer zur Erzeugung eines Unterdrucks in der Untersuchungskammer durch aus der Düse ausströmendes Gas verbunden. Dadurch kann eine größere räumliche Trennung zwischen Untersuchungskammer und Düse erreicht werden. Die Düse kann beispielsweise über ein Labyrinth und/oder über mindestens eine Umlenkwand mit der Untersuchungskammer verbunden sein. Dadurch können eventuelle Schmutzpartikel davon abgehalten werden, in die Düse zu gelangen und diese eventuell zu verstopfen. Insbesondere kann die Düse als Venturi-Düse ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Düse auf einer zur Untersuchungskammer gegenüberliegenden Seite der Halterung angeordnet sein. Dies ermöglicht eine Anordnung der Düse außerhalb des primärgasführenden Systems. Dadurch kann beispielsweise vermieden werden, dass die Düse den innerhalb des primärgasführenden Systems herrschenden Temperaturen ausgesetzt ist. Trotzdem wird typischerweise aus der Düse austretendes, unter Druck stehendes Gas über die Auslassöffnung in das Primärgas wie beispielsweise ein Rauchgas oder Synthesegas zurückgeführt. Die Düse kann sich, insbesondere wenn sie auf der zur Untersuchungskammer gegenüberliegenden Seite der Halterung angeordnet ist, beispielsweise quer zu einer Längserstreckung der Untersuchungskammer und/oder deren ersten Abschnitt und/oder deren zweiten Abschnitt erstrecken. Dies erlaubt eine kompakte Ausführung. In particular, it can be provided that the examination chamber between the inlet opening and outlet opening is arranged exclusively on the inside of the holder. This can particularly relate to a system carrying primary gas. In particular, the examination chamber can be arranged exclusively within the primary gas-carrying system or on the inside for the holder if the examination arrangement is used on a primary gas-carrying system. In particular, it can be provided that the examination chamber does not cross the holder and/or a plane defined by the holder, which completely or at least essentially contains a surface which seals an opening in a wall of the primary gas-carrying system. According to a possible embodiment, the nozzle is arranged separately from the examination chamber and is connected to the examination chamber in order to generate a negative pressure in the examination chamber by gas flowing out of the nozzle. This allows a greater spatial separation between the examination chamber and the nozzle to be achieved. The nozzle can be connected to the examination chamber, for example, via a labyrinth and/or via at least one deflection wall. This can prevent any dirt particles from getting into the nozzle and possibly clogging it. In particular, the nozzle can be designed as a Venturi nozzle. For example, the nozzle can be arranged on a side of the holder opposite the examination chamber. This enables the nozzle to be arranged outside of the primary gas-carrying system. This can, for example, prevent the nozzle from being exposed to the temperatures prevailing within the primary gas-carrying system. Nevertheless, pressurized gas emerging from the nozzle is typically returned via the outlet opening into the primary gas, such as a flue gas or synthesis gas. The nozzle can, in particular if it is arranged on the side of the holder opposite the examination chamber, extend, for example, transversely to a longitudinal extent of the examination chamber and/or its first section and/or its second section. This allows a compact design.
Die Auslassöffnung kann insbesondere näher an der Halterung angeordnet sein als die Einlassöffnung. Dies vermeidet, dass aus der Auslassöffnung austretender Gasstrom wieder von der Einlassöffnung angesaugt wird. Die Einlassöffnung befindet sich somit an einer Stelle, wo unverfälschtes Primärgas angesaugt werden kann. The outlet opening can in particular be arranged closer to the holder than the inlet opening. This prevents the gas stream emerging from the outlet opening from being sucked back into the inlet opening. The inlet opening is therefore located at a point where unadulterated primary gas can be sucked in.
Die Düse oder die Düsen können insbesondere von innerhalb der Untersuchungskammer auf die Auslassöffnung gerichtet sein. Dies erlaubt eine Zuführung des durch die Gaszuführeinrichtung zugeführten, unter Druck stehenden Gases derart, dass der gewünschte Gasstrom erzeugt wird. Die Einlassöffnung und die Auslassöffnung können insbesondere in die gleiche Richtung weisen und/oder parallel zueinander ausgerichtet sein. Dies ermöglicht eine einfache Ausführung. Auch andere relative Orientierungen sind jedoch möglich. The nozzle or nozzles can in particular be directed towards the outlet opening from within the examination chamber. This allows the pressurized gas supplied by the gas supply device to be supplied in such a way that the desired gas flow is generated. The inlet opening and the outlet opening can in particular point in the same direction and/or be aligned parallel to one another. This allows for easy execution. However, other relative orientations are also possible.
Die Einlassöffnung und/oder die Auslassöffnung können insbesondere relativ zur Halterung angeordnet sein, um quer zur Strömungsrichtung des Primärgases ausgerichtet zu sein. Dies erlaubt insbesondere bei der Einlassöffnung ein Ansaugen von Primärgas derart, dass möglichst wenig Partikel mit angesaugt werden. The inlet opening and/or the outlet opening can in particular be arranged relative to the holder in order to be aligned transversely to the flow direction of the primary gas. This allows primary gas to be sucked in, particularly at the inlet opening, in such a way that as few particles as possible are sucked in.
Insbesondere kann die Auslassöffnung quer zur Einlassöffnung ausgerichtet sein, oder die Auslassöffnung kann einen Winkel zwischen 90° und 60° zur Einlassöffnung einnehmen. Dies erlaubt ein gerichtetes Auslassen des Gasstroms aus der Auslassöffnung, so dass der abgegebene Gasstrom möglichst derart in das Primärgas zurückgeführt wird, dass er beispielsweise nicht wieder von der Einlassöffnung angesaugt wird und/oder anderweitig möglichst wenig Probleme verursacht. Insbesondere kann jede Öffnung eine jeweilige Ebene oder Fläche definieren, welche insbesondere durch eine jeweilige Umrandung der Öffnung definiert sein kann. Insbesondere darauf können sich Ausrichtungsangaben beziehen. In particular, the outlet opening can be aligned transversely to the inlet opening, or the outlet opening can assume an angle between 90° and 60° to the inlet opening. This allows the gas stream to be released in a directed manner from the outlet opening, so that the gas stream released is, if possible, returned to the primary gas in such a way that, for example, it is not sucked in again by the inlet opening and/or otherwise causes as few problems as possible. In particular, each opening can define a respective plane or surface, which can in particular be defined by a respective border of the opening. Alignment information can refer to this in particular.
Insbesondere kann die Auslassöffnung angeordnet sein, um den durch die Einlassöffnung eingetretenen Gasstrom ganz oder zumindest im Wesentlichen parallel zur Richtung des vorbeiströmenden Primärgases abzugeben. Dies ermöglicht einen möglichst glatten Übergang vom Gasstrom in das Primärgas. Zudem kann dadurch auch eine Sogwirkung erzeugt werden, welche durch vorbeiströmendes Primärgas erzeugt wird und die Erzeugung des Gasstroms innerhalb der Untersuchungsanordnung unterstützt. In particular, the outlet opening can be arranged to discharge the gas stream that has entered through the inlet opening entirely or at least substantially parallel to the direction of the primary gas flowing past. This enables the transition from the gas stream to the primary gas to be as smooth as possible. In addition, a suction effect can also be generated, which is generated by primary gas flowing past and supports the generation of the gas flow within the examination arrangement.
Die Gaszuführeinrichtung kann insbesondere zum Durchleiten von Gas durch die Halterung ausgebildet sein. Dies ermöglicht die Anordnung der Düse innerhalb des primärgasführenden Systems. The gas supply device can in particular be designed to pass gas through the holder. This enables the nozzle to be arranged within the primary gas-carrying system.
Gemäß einer Ausführung ist in der Untersuchungskammer mindestens eine Beruhigungsstrecke, zweckmäßig mit lokal vergrößertem Querschnitt, ausgebildet. Dadurch kann der Gasstrom innerhalb der Untersuchungskammer lokal verlangsamt werden, beispielsweise bis zum Stillstand oder zu einer Geschwindigkeit, welche nahe an einem Stillstand ist. Dies erfolgt durch die Aufweitung, welche den in Masse pro Zeiteinheit angegebenen Gasstrom auf eine größere Querschnittsfläche aufteilt. Dadurch sind Untersuchungen bei zumindest nahezu stehendem Gas möglich. Beispielsweise kann ein Untersuchungsobjekt innerhalb der Beruhigungsstrecke angeordnet werden. According to one embodiment, at least one calming section, expediently with a locally enlarged cross section, is formed in the examination chamber. This allows the gas flow within the examination chamber to be locally slowed down for example to a standstill or to a speed that is close to a standstill. This is done by expanding, which divides the gas flow specified in mass per unit of time over a larger cross-sectional area. This makes it possible to carry out investigations with gas that is at least almost stagnant. For example, an examination object can be arranged within the calming section.
Gemäß einer Ausführung ist in der Untersuchungskammer mindestens ein Filter zur Filterung von durch die Einlassöffnung eingeströmtem Primärgas vor dem Untersuchungsobjekt angeordnet. Dadurch kann der Gasstrom in geeigneter Weise gefiltert werden, bevor er auf das Untersuchungsobjekt trifft. According to one embodiment, at least one filter for filtering primary gas flowing in through the inlet opening is arranged in front of the examination object in the examination chamber. This allows the gas stream to be filtered appropriately before it hits the object to be examined.
Gemäß einer Ausführung ist in der Untersuchungskammer mindestens eine Kühlfalle angeordnet. Diese kann lokal eine verringerte Temperatur erzeugen. Dadurch können beispielsweise Bestandteile des Gasstroms ausgefällt werden und zur Untersuchung verwendet werden. Die Kühlfalle kann beispielsweise ein Untersuchungsobjekt darstellen. Sie kann auch zusätzlich zu weiteren Untersuchungsobjekten verwendet werden. According to one embodiment, at least one cold trap is arranged in the examination chamber. This can produce a locally reduced temperature. This allows, for example, components of the gas stream to be precipitated and used for examination. The cold trap can, for example, represent an examination object. It can also be used in addition to other examination objects.
Gemäß einer Ausführung ist in der Untersuchungskammer mindestens ein Reagenz zur chemischen Reaktion mit dem Primärgas, oder eine Aufnahmeeinrichtung für ein solches Reagenz, angeordnet. Dadurch kann eine Reaktion einer solchen Reagenz mit dem Primärgas untersucht werden. According to one embodiment, at least one reagent for the chemical reaction with the primary gas, or a receiving device for such a reagent, is arranged in the examination chamber. This allows a reaction of such a reagent with the primary gas to be examined.
Gemäß einer Ausführung ist in der Halterung eine verschließbare Zugangsöffnung ausgebildet, mittels welcher die Untersuchungskammer von außerhalb des primärgasführenden Systems zugänglich ist. Dies erlaubt ein Auswechseln von Untersuchungsobjekten auch während des Betriebs. Die Zugangsöffnung kann insbesondere so verschließbar sein, dass ein Austreten von Primärgas bei verschlossener Zugangsöffnung nicht erfolgt. Beispielsweise kann die Zugangsöffnung über eine Klappe oder einen Verschluss verschließbar sein. Sie kann temporär geöffnet werden, beispielsweise um ein Untersuchungsobjekt einzubringen oder herauszunehmen. Gemäß einer Ausführung ist in der Untersuchungskammer eine Kühlanordnung zum Kühlen eines Untersuchungsobjekts angeordnet. Eine solche Kühlanordnung kann insbesondere dazu ausgebildet sein, ein Untersuchungsobjekt gezielt zu kühlen, so dass das Untersuchungsobjekt bei einer definierten Temperatur, welche geringer ist als eine Umgebungstemperatur, untersucht werden kann. Die Kühlanordnung kann beispielsweise mit einer Aufnahme für ein Untersuchungsobjekt verbunden sein. Dadurch kann die Aufnahme gekühlt werden, oder es kann das Untersuchungsobjekt direkt gekühlt werden, beispielsweise durch Anblasen mit kühlem Gas. Die Kühlanordnung kann zum Kühlen beispielsweise eine Zuführung für kühles Gas, eine Kühlvorrichtung für das Gas, und/oder ein Peltier-Element aufweisen. According to one embodiment, a closable access opening is formed in the holder, by means of which the examination chamber is accessible from outside the primary gas-carrying system. This allows examination objects to be exchanged even during operation. The access opening can in particular be closable in such a way that primary gas does not escape when the access opening is closed. For example, the access opening can be closed via a flap or a closure. It can be opened temporarily, for example to insert or remove an object to be examined. According to one embodiment, a cooling arrangement for cooling an examination object is arranged in the examination chamber. Such a cooling arrangement can in particular be designed to specifically cool an examination object, so that the examination object can be examined at a defined temperature, which is lower than an ambient temperature. The cooling arrangement can, for example, be connected to a receptacle for an examination object. This allows the recording to be cooled, or the examination object can be cooled directly, for example by blowing cool gas on it. For cooling purposes, the cooling arrangement can have, for example, a supply for cool gas, a cooling device for the gas, and/or a Peltier element.
Gemäß einer Ausführung weist die Untersuchungsanordnung eine Verschlusseinrichtung zum Verschließen und Freigeben der Einlassöffnung auf, wobei die Verschlusseinrichtung von außerhalb des primärgasführenden Systems betätigbar ist. Gemäß einer Ausführung weist die Untersuchungsanordnung eine Verschlusseinrichtung zum Verschließen und Freigeben der Auslassöffnung auf, wobei die Verschlusseinrichtung von außerhalb des primärgasführenden Systems betätigbar ist. Dies erlaubt ein gezieltes Öffnen und Schließen von Einlassöffnung und/oder Auslassöffnung von außerhalb des primärgasführenden Systems, so dass beispielsweise für einen definierten Zeitraum eine konstante Gasatmosphäre innerhalb der Untersuchungsanordnung erreicht werden kann. Auch kann ein Verschmutzen der Untersuchungsanordnung verhindert werden, wenn diese gerade nicht benötigt wird, indem die Verschlusseinrichtung oder die Verschlusseinrichtungen geschlossen werden. Die beiden erwähnten Verschlusseinrichtungen können beispielsweise als erste Verschlusseinrichtung und zweite Verschlusseinrichtung bezeichnet werden. According to one embodiment, the examination arrangement has a closure device for closing and opening the inlet opening, wherein the closure device can be actuated from outside the primary gas-carrying system. According to one embodiment, the examination arrangement has a closure device for closing and opening the outlet opening, wherein the closure device can be actuated from outside the primary gas-carrying system. This allows targeted opening and closing of the inlet opening and/or outlet opening from outside the primary gas-carrying system, so that, for example, a constant gas atmosphere can be achieved within the examination arrangement for a defined period of time. The examination arrangement can also be prevented from becoming dirty when it is not currently needed by closing the closure device or closure devices. The two closure devices mentioned can be referred to, for example, as the first closure device and the second closure device.
Gemäß einer Ausführung ist die Untersuchungskammer zumindest teilweise als Rohr ausgebildet, wobei insbesondere in dem Rohr eine durch die Einlassöffnung oder durch die Auslassöffnung ausfahrbare Komponente anordenbar oder angeordnet ist. Dies ermöglicht die Nutzung der Untersuchungskammer als Rückzugsort, wobei eine Komponente darin zuverlässig gelagert werden kann und nur bei Bedarf ausgefahren werden kann, um unmittelbar im Primärgas zur Untersuchung verwendet zu werden. Dies kann insbesondere auch als unabhängiger Erfindungsaspekt verstanden werden, welcher insbesondere unabhängig von der Verwendung eines Untersuchungsobjekts in der Untersuchungskammer implementiert werden kann. According to one embodiment, the examination chamber is at least partially designed as a tube, wherein in particular a component that can be extended through the inlet opening or through the outlet opening can be arranged or is arranged in the tube. This enables the examination chamber to be used as a place of refuge, whereby a component can be reliably stored in it and can only be extended when necessary in order to be used immediately in the primary gas for examination. This can be understood in particular as an independent aspect of the invention, which can be implemented in particular independently of the use of an examination object in the examination chamber.
Gemäß einer Ausführung ist die Untersuchungskammer zumindest teilweise als Rohr ausgebildet, wobei das Rohr gemäß möglicher Ausführungen mehrschichtig ausgeführt ist, thermisch isoliert ist, und/oder eine Kühleinrichtung aufweist. Dies kann insbesondere zum Herstellen einer gewünschten Temperatur, insbesondere einer im Vergleich zur Umgebung geringeren Temperatur, verwendet werden. Dies erlaubt die Durchführung von Untersuchungen bei derartigen geringeren Temperaturen. Beispielsweise kann eine Kühleinrichtung als Kanal zum Durchleiten von Luft ausgeführt sein. Auch eine Kühlung mittels Wasser oder einem anderen Fluid kann beispielsweise erfolgen. Beispielsweise können zur Isolation, insbesondere zur thermischen Isolation, Materialien wie Stahl, Keramik, ein keramischer Körper, mehrere keramische Körper, ein keramisches Granulat, ein Keramikfasermaterial, Kohlefaser oder Mineralfasermaterial verwendet werden. Auch andere Materialien können jedoch verwendet werden. According to one embodiment, the examination chamber is at least partially designed as a tube, wherein, according to possible embodiments, the tube is designed in multiple layers, is thermally insulated, and/or has a cooling device. This can be used in particular to produce a desired temperature, in particular a lower temperature compared to the environment. This allows investigations to be carried out at such lower temperatures. For example, a cooling device can be designed as a channel for passing air through. Cooling using water or another fluid can also take place, for example. For example, materials such as steel, ceramic, a ceramic body, several ceramic bodies, a ceramic granulate, a ceramic fiber material, carbon fiber or mineral fiber material can be used for insulation, in particular for thermal insulation. However, other materials can also be used.
Gemäß einer Ausführung ist eine die Untersuchungskammer ganz oder teilweise bildende Komponente von außerhalb des primärgasführenden Systems von der Untersuchungsanordnung entfernbar und/oder einsetzbar. Dies erlaubt ein einfaches Auswechseln einer solchen Komponente, wodurch umfangreichere Wartungsarbeiten oder gar ein Herunterfahren von Anlagen zum Zweck des Auswechselns vermieden werden. According to one embodiment, a component that completely or partially forms the examination chamber can be removed and/or inserted from the examination arrangement from outside the primary gas-carrying system. This allows such a component to be easily replaced, thereby avoiding more extensive maintenance work or even shutting down systems for the purpose of replacement.
Gemäß einer Ausführung weist die Untersuchungsanordnung zumindest eine Wärmeleitstrecke zwischen zumindest einer die Untersuchungskammer bildenden Komponente und einem Temperierbereich auf, wobei der Temperierbereich von außerhalb des primärgasführenden Systems temperierbar ist. Dadurch kann eine gezielte Wärmeabfuhr erreicht werden, wobei beispielsweise die gesamte Untersuchungsanordnung gezielt gekühlt werden kann. Ein Temperieren kann beispielsweise durch ein Vorbeileiten von Fluid wie beispielsweise Wasser oder einer anderen Kühlflüssigkeit oder durch das Beaufschlagen mit unter Druck stehender Luft erreicht werden. Die Wärmeleitstrecke kann beispielsweise aus Kupfer oder aus einem anderen gut wärmeleitfähigen Material ausgebildet sein. Gemäß einer Ausführung weist die Untersuchungsanordnung zumindest eine Kamera auf, welche dazu ausgebildet ist, ein Inneres der Untersuchungskammer und/oder eine Umgebung der Untersuchungsanordnung aufzunehmen. Dadurch können beispielsweise gezielt optische Beobachtungen durchgeführt werden. Beispielsweise kann das Untersuchungsobjekt mittels der Kamera beobachtet werden. Insbesondere kann es sich um eine elektronische Kamera handeln. Diese kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, automatisierte und/oder zeitgesteuerte Aufnahmen durchzuführen. Sie kann zur unmittelbaren Übertragung von Daten nach außerhalb des primärgasführenden Systems ausgebildet sein. Sie kann auch dazu ausgebildet sein, die Daten zunächst intern zu speichern, um sie dann später auslesen zu können. Auch eine direkte Steuerung der Kamera von außen kann vorgesehen sein. Alternativ kann auch eine unmittelbare Beobachtungsmöglichkeit vorgesehen sein, beispielsweise durch das Vorsehen eines Sichtfensters oder eines Lichtleiters. According to one embodiment, the examination arrangement has at least one heat conduction path between at least one component forming the examination chamber and a temperature control area, the temperature control area being temperature controllable from outside the primary gas-carrying system. This allows targeted heat dissipation to be achieved, whereby, for example, the entire examination arrangement can be cooled in a targeted manner. Temperature control can be achieved, for example, by passing fluid such as water or another coolant or by applying pressurized air. The heat-conducting path can, for example, be made of copper or another material with good thermal conductivity. According to one embodiment, the examination arrangement has at least one camera, which is designed to record an interior of the examination chamber and/or an environment of the examination arrangement. This allows, for example, targeted optical observations to be carried out. For example, the examination object can be observed using the camera. In particular, it can be an electronic camera. This can, for example, be set up to carry out automated and/or time-controlled recordings. It can be designed for the direct transmission of data outside the primary gas system. It can also be designed to initially store the data internally so that it can then be read out later. Direct control of the camera from outside can also be provided. Alternatively, a direct observation option can also be provided, for example by providing a viewing window or a light guide.
Gemäß einer Ausführung weist die Untersuchungsanordnung zumindest eine Zuführleitung zum Zuführen einer gasförmigen, flüssigen und/oder pulverförmigen Substanz von außerhalb des primärgasführenden Systems in die Untersuchungskammer auf. Dadurch kann die Untersuchungsanordnung bzw. die Untersuchungskammer zum Reaktor werden, wobei die zugeleitete Substanz beispielsweise mit dem Primärgas und/oder dem durch die Untersuchungskammer geführten Gasstrom reagieren kann. Dadurch können gezielt chemische Reaktionen untersucht werden, welche beim Zusammentreffen der zugeführten Substanz mit dem Primärgas auftreten können. According to one embodiment, the examination arrangement has at least one supply line for supplying a gaseous, liquid and/or powdery substance from outside the primary gas-carrying system into the examination chamber. As a result, the examination arrangement or the examination chamber can become a reactor, whereby the substance supplied can react, for example, with the primary gas and/or the gas stream guided through the examination chamber. This makes it possible to specifically investigate chemical reactions that can occur when the substance supplied comes into contact with the primary gas.
Gemäß einer Ausführung weist die Untersuchungsanordnung ein Filter auf, welches im Gasstrom zwischen Untersuchungsobjekt und Auslassöffnung zum Filtern von ausströmendem Gas angeordnet ist. Dadurch kann der ausströmende Gasstrom gefiltert werden, um eine Verunreinigung im Primärgas zu vermeiden. According to one embodiment, the examination arrangement has a filter which is arranged in the gas flow between the examination object and the outlet opening for filtering outflowing gas. This allows the outflowing gas stream to be filtered to avoid contamination in the primary gas.
Gemäß einer Ausführung weist die Untersuchungsanordnung als Untersuchungsobjekt mindestens ein Filter oder einen Gewebefilterschlauch auf, durch welches bzw. welchen der Gasstrom geleitet wird. Dies erlaubt ein Untersuchen eines Filters, beispielsweise einen Test in Bezug auf das Zusetzen und/oder seine Filterwirkung. Das Filter oder der Gewebefilterschlauch kann insbesondere an der Einlassöffnung angeordnet sein, oder es bzw. er kann benachbart oder unmittelbar benachbart zur Einlassöffnung angeordnet sein. Es bzw. er kann insbesondere näher an der Einlassöffnung als an der Auslassöffnung angeordnet sein, insbesondere entlang einer Strömung des Gasstroms in der Untersuchungskammer entlang gesehen. Dies erlaubt die Realisierung von Abpulsvorgängen wie nachfolgend beschrieben. According to one embodiment, the examination arrangement has at least one filter or a fabric filter hose as the examination object, through which the gas stream is passed. This allows a filter to be examined, for example a test with regard to clogging and/or its filter effect. The filter or the Fabric filter hose can in particular be arranged at the inlet opening, or it can be arranged adjacent or immediately adjacent to the inlet opening. In particular, it can be arranged closer to the inlet opening than to the outlet opening, in particular seen along a flow of the gas stream in the examination chamber. This allows the implementation of pulsing processes as described below.
Die Untersuchungsanordnung kann insbesondere eine Abpulsvorrichtung aufweisen, welche dazu ausgebildet ist, einen Filterkuchen des Filters oder des Gewebefilterschlauchs über die Einlassöffnung abzupulsen. Dadurch kann ein Abpulsen bei der Abreinigung von Stäuben auf Filtern wie beispielsweise Gewebefilterschläuchen simuliert werden. Insbesondere kann die Abpulsvorrichtung dazu ausgebildet sein, auf einer Seite des Filters oder Gewebefilterschlauchs, welche der Einlassöffnung entgegengesetzt ist, einen temporären Überdruck zu erzeugen. Dadurch kann sich das Filter oder der Gewebefilterschlauch in Richtung auf die Einlassöffnung zu wölben. Dadurch kann ein Filterkuchen, welcher sich im bzw. auf dem Filter oder Gewebefilterschlauch angesammelt hat, durch die Einlassöffnung ausgestoßen werden. Ein solcher Vorgang wird als Abpulsen bezeichnet. Das Filter kann damit selbst Untersuchungsobjekt sein. The examination arrangement can in particular have a pulsing device which is designed to pulse a filter cake of the filter or the fabric filter hose via the inlet opening. This means that pulsing can be simulated when cleaning dust on filters such as fabric filter bags. In particular, the pulsing device can be designed to generate a temporary excess pressure on a side of the filter or fabric filter hose that is opposite the inlet opening. This can cause the filter or fabric filter hose to bulge towards the inlet opening. This allows a filter cake that has accumulated in or on the filter or fabric filter hose to be expelled through the inlet opening. Such a process is called pulsing. The filter can therefore itself be an object of investigation.
Insbesondere kann durch aus der Düse oder den Düsen ausströmendes Gas eine Treibströmung erzeugt werden, welche Primärgas an der Einlassöffnung ansaugt. Dies kann ähnlich einer Wasserstrahlpumpe erfolgen und ermöglicht eine einfache und zuverlässige Betriebsweise. In particular, gas flowing out of the nozzle or nozzles can generate a driving flow which sucks in primary gas at the inlet opening. This can be done in a similar way to a water jet pump and enables simple and reliable operation.
Insbesondere kann in der Untersuchungskammer mindestens ein Untersuchungsobjekt und/oder mindestens eine Aufnahme für ein Untersuchungsobjekt angeordnet sein. Ein solches Untersuchungsobjekt kann in geeigneter Weise unter definierten Bedingungen untersucht werden. Eine Aufnahme für ein Untersuchungsobjekt kann das Untersuchungsobjekt insbesondere halten und beispielsweise gegen Verrutschen oder Herausblasen sichern. In particular, at least one examination object and/or at least one receptacle for an examination object can be arranged in the examination chamber. Such an examination object can be examined in a suitable manner under defined conditions. A receptacle for an examination object can in particular hold the examination object and, for example, secure it against slipping or blowing out.
Insbesondere kann die Düse oder können die Düsen strömungsmäßig zwischen dem Untersuchungsobjekt oder der Aufnahme für ein Untersuchungsobjekt und der Auslassöffnung angeordnet sein. Dadurch kann insbesondere sichergestellt werden, dass lediglich der aus dem Primärgas entnommene Gasstrom über das Untersuchungsobjekt fließt und dieser nicht durch das unter Druck stehende Gas, welches lediglich zur Erzeugung dieses Gasstroms dient, verfälscht wird. Gleiches kann gelten, wenn mehrere Untersuchungsobjekte und/oder mehrere Aufnahmen vorhanden sind. In particular, the nozzle or nozzles can flow between the examination object or the receptacle for an examination object and the Exhaust opening can be arranged. This can in particular ensure that only the gas stream taken from the primary gas flows over the examination object and that it is not distorted by the pressurized gas, which only serves to generate this gas stream. The same can apply if there are several examination objects and/or several recordings.
Die Halterung kann insbesondere zur Befestigung in einer Öffnung der Wand ausgebildet sein. Dadurch kann eine typische Öffnung wie beispielsweise ein Mannloch, eine Revisionsöffnung oder eine sonstige Öffnung in einer Wand verwendet werden. The holder can in particular be designed for fastening in an opening in the wall. This means that a typical opening such as a manhole, an inspection opening or another opening in a wall can be used.
Die Halterung kann insbesondere zum Abdichten der Öffnung gegen Austritt von Primärgas ausgebildet sein. Dies kann insbesondere verwendet werden, um die Dichtigkeit herzustellen, wodurch die Verwendung zusätzlicher Dichtmittel vermieden wird. The holder can in particular be designed to seal the opening against the escape of primary gas. This can be used in particular to create tightness, thereby avoiding the use of additional sealants.
Insbesondere kann die Halterung ganz oder teilweise als Platte ausgeführt sein. Dies erlaubt eine einfache Ausführung und ein einfaches Anpassen an eine typischerweise ebenfalls plattenförmige bzw. ebene Wand. Auch andere Ausführungen sind jedoch möglich. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Untersuchungskammer nur einseitig, insbesondere innenseitig, zur Platte angeordnet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Untersuchungskammer die Platte nicht durchquert. In particular, the holder can be designed entirely or partially as a plate. This allows for a simple design and easy adaptation to a wall that is typically also plate-shaped or flat. However, other versions are also possible. In particular, it can be provided that the examination chamber is arranged only on one side, in particular on the inside, of the plate. In particular, it can be provided that the examination chamber does not pass through the plate.
Gemäß einer Ausführung weist die Untersuchungsanordnung ferner eine Inertgaszuführung zur Zuführung von Inertgas in die Untersuchungskammer auf. Dadurch kann Inertgas zugeführt werden, welches dafür sorgen kann, dass sich innerhalb der Untersuchungskammer eine Inertgasatmosphäre ausbildet. Dadurch kann beispielsweise eine ansonsten stattfindende chemische Reaktion für einen vordefinierten Zeitraum unterbunden werden. Während dieses Zeitraums kann Inertgas zugeführt werden. Beispielsweise kann die Inertgaszuführeinrichtung dazu ausgebildet sein, Inertgase wie Stickstoff oder ein Edelgas wie Helium, Neon oder Argon zuzuführen. Beispielsweise können entsprechende Tanks oder Flaschen für ein solches Inertgas vorgesehen sein und/oder Bestandteil der Inertgaszuführeinrichtung sein. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein primärgasführendes System. Das primärgasführende System weist eine Wand auf, welche einen primärgasführenden Bereich umschließt, und weist ferner eine Untersuchungsanordnung wie hierin beschrieben auf. Bezüglich der Untersuchungsanordnung kann auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden. Die Untersuchungsanordnung ist insbesondere mittels der Halterung so befestigt, dass sich die Untersuchungskammer innerhalb des primärgasführenden Bereichs befindet, die Einlassöffnung und die Auslassöffnung sich in den primärgasführenden Bereich öffnen, und/oder die Gaszuführeinrichtung von außerhalb des primärgasführenden Bereichs mit unter Druck stehendem Gas beaufschlagbar ist. Dadurch kann die Untersuchungsanordnung in geeigneter Weise innerhalb des primärgasführenden Systems verwendet werden, um Untersuchungen durchzuführen. Auf die weiter oben bereits beschriebenen Varianten und Vorteile sei verwiesen. According to one embodiment, the examination arrangement further has an inert gas supply for supplying inert gas into the examination chamber. This allows inert gas to be supplied, which can ensure that an inert gas atmosphere is formed within the examination chamber. This means, for example, that a chemical reaction that would otherwise take place can be prevented for a predefined period of time. Inert gas can be supplied during this period. For example, the inert gas supply device can be designed to supply inert gases such as nitrogen or a noble gas such as helium, neon or argon. For example, corresponding tanks or bottles can be provided for such an inert gas and/or be part of the inert gas supply device. The invention further relates to a primary gas-carrying system. The primary gas-carrying system has a wall which encloses a primary gas-carrying area and further has an examination arrangement as described herein. With regard to the examination arrangement, all versions and variants described herein can be used. The examination arrangement is fastened in particular by means of the holder in such a way that the examination chamber is located within the primary gas-carrying area, the inlet opening and the outlet opening open into the primary gas-carrying area, and/or the gas supply device can be acted upon with pressurized gas from outside the primary gas-carrying area. This allows the examination arrangement to be used in a suitable manner within the primary gas-carrying system to carry out examinations. Reference is made to the variants and advantages already described above.
Insbesondere kann in der Wand eine Öffnung ausgebildet sein, welche von der Halterung verschlossen wird. Dies erlaubt ein einfaches Anbringen der Untersuchungsanordnung in dem primärgasführenden System. In particular, an opening can be formed in the wall, which is closed by the holder. This allows the examination arrangement to be easily attached to the primary gas system.
Die Einlassöffnung und/oder die Auslassöffnung kann/können insbesondere quer zu einer Strömungsrichtung des Primärgases ausgerichtet sein. Insbesondere kann die Untersuchungsanordnung im Zusammenwirken mit dem primärgasführenden System so ausgebildet sein, dass derartige geometrische Verhältnisse erreicht werden. Auf die diesbezüglichen Vorteile und Varianten, welche bereits weiter oben beschrieben wurden, sei verwiesen. The inlet opening and/or the outlet opening can/can in particular be oriented transversely to a flow direction of the primary gas. In particular, the examination arrangement can be designed in cooperation with the primary gas-carrying system in such a way that such geometric conditions are achieved. Reference is made to the relevant advantages and variants, which have already been described above.
Die Untersuchungsanordnung kann insbesondere mobil oder stationär sein. Unter einer mobilen Untersuchungsanordnung wird insbesondere eine Untersuchungsanordnung verstanden, welche an unterschiedlichen primärgasführenden Systemen verwendet werden kann und typischerweise nur dann eingesetzt wird, wenn sie auch benötigt wird. Eine stationäre Untersuchungsanordnung kann insbesondere fest in einem primärgasführenden System verbaut sein und kann so ausgebildet sein, dass sie nicht oder nur unter erheblichem Aufwand wie beispielsweise der Durchtrennung materialschlüssiger Verbindungen entfernbar ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Untersuchen eines Untersuchungsobjekts, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: The examination arrangement can in particular be mobile or stationary. A mobile examination arrangement is understood to mean, in particular, an examination arrangement which can be used on different primary gas systems and is typically only used when it is needed. A stationary examination arrangement can in particular be permanently installed in a primary gas-carrying system and can be designed in such a way that it cannot be removed or can only be removed with considerable effort, such as cutting through material-bonded connections. The invention further relates to a method for examining an examination object, the method having the following steps:
Einbringen eines Untersuchungsobjekts in eine Untersuchungsanordnung wie hierin beschrieben, wobei bezüglich der Untersuchungsanordnung auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden kann, Einbringen der Untersuchungsanordnung in ein primärgasführendes System, so dass sich die Untersuchungskammer innerhalb eines primärgasführenden Bereichs befindet und die Einlassöffnung und die Auslassöffnung sich in dem primärgasführenden Bereich öffnen, Introducing an examination object into an examination arrangement as described herein, whereby all designs and variants described herein can be used with regard to the examination arrangement, introducing the examination arrangement into a primary gas-carrying system, so that the examination chamber is located within a primary gas-carrying area and the inlet opening and the outlet opening are open in the primary gas area,
Beaufschlagen der Gaszuführeinrichtung mit Druckgas oder Druckluft, und Durchführen einer Untersuchung am Untersuchungsobjekt innerhalb des primärgasführenden Systems und/oder nach Entnahme aus dem primärgasführenden System. Applying compressed gas or compressed air to the gas supply device, and carrying out an examination of the object to be examined within the primary gas-carrying system and/or after removal from the primary gas-carrying system.
Mittels eines solchen Verfahrens kann die Untersuchungsanordnung in vorteilhafter Weise dazu verwendet werden, um eine Untersuchung in einem primärgasführenden System bzw. unter dem Einfluss eines Primärgases durchzuführen. Alle bereits beschriebenen Varianten sind auch auf das Verfahren anwendbar. Die bereits genannten Vorteile können ebenfalls erreicht werden. By means of such a method, the examination arrangement can advantageously be used to carry out an examination in a primary gas-carrying system or under the influence of a primary gas. All variants already described can also be applied to the method. The advantages already mentioned can also be achieved.
Insbesondere kann das primärgasführende System wie hierin beschrieben ausgeführt sein. Alle beschriebenen Ausführungen und Varianten können entsprechend verwendet werden. In particular, the primary gas-carrying system can be designed as described herein. All versions and variants described can be used accordingly.
Insbesondere kann die Gaszuführeinrichtung mit Druckgas oder Druckluft beaufschlagt werden, so dass ein von der Einlassöffnung zu der Auslassöffnung gerichteter Gasstrom die gleiche Geschwindigkeit hat wie außerhalb der Untersuchungskammer strömendes Primärgas. Dadurch kann nicht nur bezüglich chemischer Zusammensetzung und/oder Temperatur, sondern auch bezüglich Strömungsgeschwindigkeit die gleiche Bedingung am Untersuchungsobjekt erzeugt werden wie bei direktem Halten des Untersuchungsobjekts in das Primärgas. In particular, the gas supply device can be supplied with compressed gas or compressed air, so that a gas stream directed from the inlet opening to the outlet opening has the same speed as the primary gas flowing outside the examination chamber. As a result, the same condition can be created on the examination object not only with regard to chemical composition and/or temperature, but also with regard to flow velocity, as when the examination object is held directly in the primary gas.
Beispielsweise können Strömungsgeschwindigkeitssensoren verwendet werden, um die Geschwindigkeit des Gasstroms und/oder des Primärgases zu messen, oder eine geeignete Zuführmenge von Druckgas oder Druckluft kann basierend auf Versuchen und/oder Simulationen berechnet werden. For example, flow velocity sensors can be used to measure the velocity of the gas stream and/or the primary gas, or a Appropriate supply quantity of compressed gas or compressed air can be calculated based on experiments and/or simulations.
Insbesondere kann eine elektronische Steuerungsvorrichtung vorhanden sein oder verwendet werden, um das Verfahren wie hierin beschrieben auszuführen. In particular, an electronic control device may be present or used to carry out the method as described herein.
Gemäß einer Ausführung wird die Gaszuführeinrichtung nur während eines Zeitraums mit Druckgas oder Druckluft beaufschlagt, welcher kürzer ist als diejenige Zeit, welche das Untersuchungsobjekt innerhalb des primärgasführenden Systems verbleibt. According to one embodiment, the gas supply device is only supplied with compressed gas or compressed air for a period of time that is shorter than the time that the examination object remains within the primary gas-carrying system.
Dadurch kann eine zeitaufgelöste Untersuchung durchgeführt werden, wobei der Gasstrom durch die Untersuchungskammer nur so lange erzeugt wird, wie die Gaszuführeinrichtung mit Druckgas oder Druckluft beaufschlagt wird. Während sonstigen Zeiten findet typischerweise nur eine sehr geringfügige Eindiffusion von Primärgas statt. Beispielsweise kann die Untersuchungskammer außerhalb der Zeiten, in welchen mit Druckgas oder Druckluft beaufschlagt wird, mit Inertgas gespült werden, so dass beispielsweise Reaktionen in derartigen Zeitfenstern bewusst unterbunden werden. This allows a time-resolved examination to be carried out, with the gas flow being generated through the examination chamber only as long as the gas supply device is supplied with compressed gas or compressed air. During other times there is typically only a very slight indiffusion of primary gas. For example, the examination chamber can be flushed with inert gas outside the times in which compressed gas or compressed air is applied, so that, for example, reactions in such time windows are deliberately prevented.
Die Untersuchungskammer kann insbesondere auch als Mini-Labor verstanden werden. Es können darin Untersuchungen durchgeführt werden, welche insbesondere unter definierten Bedingungen ablaufen können und mit deutlich weniger Aufwand verbunden sind, als wenn man eine entsprechende Atmosphäre synthetisch erzeugen würde. The examination chamber can be understood in particular as a mini-laboratory. Studies can be carried out there, which can be carried out under defined conditions and require significantly less effort than if a corresponding atmosphere were to be created synthetically.
Insbesondere kann ein Untersuchungsobjekt mechanisch geschützt werden, beispielsweise vor mechanischer Einwirkung wie beispielsweise Gas- und Partikelströmung, sowie vor Druckwellen oder Impulsen, beispielsweise einer Online- Reinigung in einem rauchgasführenden System. Auch ein Schutz vor thermischer Einwirkung ist möglich, beispielsweise durch reduzierten Wärmetransport. In particular, an examination object can be protected mechanically, for example from mechanical influences such as gas and particle flow, as well as from pressure waves or impulses, for example from online cleaning in a flue gas-carrying system. Protection against thermal effects is also possible, for example through reduced heat transport.
Beispielsweise kann ein Unterdrück in der Untersuchungskammer angelegt werden, beispielsweise wie weiter oben mit Bezug auf die Düse beschrieben, und es kann damit eine kontrollierte Strömung von Rauchgas oder anderem Gas durch die Untersuchungskammer erzeugt werden. Ein solcher Gasstrom kann in das Primärgas zurückgeleitet werden. Beispielsweise kann mit Untersuchungen auf Inhaltsstoffe eines Primärgases abgezielt werden. Diese können fest, flüssig oder gasförmig sein. Einsatzorte sind typischerweise nicht temperaturbeschränkt. Diverse Einbauten können beispielsweise zu Informationen zu Stoffspezies und Stofffrachten führen. Wenn der Unterdrück so eingestellt werden kann, dass ein Gasstrom durch die Untersuchungskammer einer Primärgasgeschwindigkeit entspricht, ist bei in Richtung Primärgasströmung angeordneter Öffnung ein ungehindertes Einströmen einer repräsentativen Primärgasfracht gegeben. For example, a negative pressure can be applied in the examination chamber, for example as described above with reference to the nozzle, and a controlled flow of flue gas or other gas can thereby be created through the examination chamber. Such a gas stream can be returned to the primary gas. For example, studies can be aimed at determining the ingredients of a primary gas. These can be solid, liquid or gaseous. Locations are typically not temperature restricted. Various installations can, for example, lead to information about material species and material loads. If the negative pressure can be adjusted so that a gas flow through the examination chamber corresponds to a primary gas velocity, an unhindered inflow of a representative primary gas load is ensured when the opening is arranged in the direction of the primary gas flow.
Durch Einbauten in die Untersuchungskammer können die interessierenden Stoffspezies abgeschieden werden bzw. reagieren. Beispielsweise können durch den Einbau von Beruhigungsstrecken (Ausweitung des Querschnitts) Partikel abgeschieden werden. Diese können beispielsweise klassifiziert werden, beispielsweise bei Impaktoren. Es können auch Zyklonstrecken vorgesehen werden. Durch den Einbau von Filtern, beispielsweise aus keramischem Material, können alle oder zumindest fast alle Partikel abgeschieden werden. Gegebenenfalls kann auch durch eine Reihenanordnung verschiedener Abscheidetechniken für unterschiedliche Partikelgrößengruppen ein noch effizienteres Abscheiden realisiert werden. Die abgeschiedenen Partikel können in Bezug auf Spezies, Fracht und Morphologie analysiert werden. Durch den Einbau von Kühlfallen, beispielsweise analog zu Rippenrohren, kann die desublimationsfähige und/oder kondensationsfähige und/oder erstarrungsfähige Stoffspezies, beispielsweise Salzspezies und -fracht ermittelt werden. Damit lassen sich zusätzliche Informationen ermitteln (erweiternd zu den Messtechniken einer Temperaturbereichssonde und Gittersonde, auch summativ über längere Zeitfenster). Durch den Einbau von Reagenzien kann eine bestimmte Gasspezies ermittelt werden, beispielsweise Schwefeltrioxid. The material species of interest can be separated or reacted by installations in the examination chamber. For example, particles can be separated by installing calming sections (expanding the cross section). These can be classified, for example in impactors. Cyclone sections can also be provided. By installing filters, for example made of ceramic material, all or at least almost all particles can be separated. If necessary, even more efficient separation can be achieved by a series arrangement of different separation techniques for different particle size groups. The deposited particles can be analyzed in terms of species, cargo and morphology. By installing cold traps, for example analogous to finned tubes, the substance species capable of desublimation and/or condensation and/or solidification, for example salt species and cargo, can be determined. This allows additional information to be determined (expanding on the measurement techniques of a temperature range probe and grid probe, also summatively over longer time windows). By incorporating reagents, a specific gas species can be determined, for example sulfur trioxide.
Die Untersuchungskammer mit Unterdruckfunktion kann beispielsweise mit unterschiedlichen Einbauten bestückt werden (eingeschobene Bausätze) und in kurzen Zeitfenstern diverse Merkmale des Rauchgases bzw. Primärgases abgreifen. Die nacheinander eingebrachten Bausätze können dann in einem Labor ausgewertet werden. Außen (beispielsweise zu einem Kesselhaus) kann ein Deckel sitzen (beispielsweise auf die Untersuchungskammer steck- oder schraubbar), beispielsweise mit der Luftzuleitung für Kühl- und Düsenluft, der die Düsen und die Untersuchungskammer enthält. The examination chamber with a negative pressure function can, for example, be equipped with different installations (inserted kits) and various characteristics of the flue gas or primary gas can be picked up in short time windows. The kits introduced one after the other can then be evaluated in a laboratory. A cover can sit outside (for example to a boiler house) (for example plugged or screwed onto the examination chamber), for example with the air supply line for cooling and nozzle air, which contains the nozzles and the examination chamber.
Mit einem solchen Aufbau lässt sich auch eine Anwendung mit druckbeaufschlagten Reaktoren realisieren. Im drucklosen Zustand kann bestückt werden, und während einer Betriebszeit lässt sich die Beprobungszeit dadurch steuern, wann die Düsenluft aktiviert wird, also die Durchströmung stattfindet. In den Zeiten ohne Düsenluft strömt kein Primärgas durch die Untersuchungskammer und es wird nichts gesammelt. With such a structure, an application with pressurized reactors can also be implemented. In the unpressurized state, loading can take place, and during an operating period, the sampling time can be controlled by when the nozzle air is activated, i.e. when the flow takes place. During times without jet air, no primary gas flows through the examination chamber and nothing is collected.
Es können auch drucklose Prozesse realisiert werden. Beispielsweise kann alles für eine Messung vorbereitet sein, und ein Objekt kann sich innerhalb der Untersuchungskammer befinden. Wenn ein bestimmtes Ereignis eintritt, kann der Prozess durch Anschalten der Düsenluft präzise aktiviert werden und dann auch wieder gestoppt werden. Pressureless processes can also be implemented. For example, everything can be prepared for a measurement and an object can be inside the examination chamber. When a certain event occurs, the process can be precisely activated and then stopped again by turning on the nozzle air.
Bei entsprechend größerer Dimension der Untersuchungskammer können auch größere Frachten an Rauchgas gesiebt werden, beispielsweise um größere Partikel zu detektieren (beispielsweise kohlige Partikel, Carbonfasern, erosive Partikel, Aluflitter, andere Störstoffe). If the dimensions of the examination chamber are correspondingly larger, larger loads of flue gas can also be sieved, for example in order to detect larger particles (e.g. carbonaceous particles, carbon fibers, erosive particles, aluminum flakes, other contaminants).
Zudem ergibt sich mit größer dimensionierten Untersuchungskammern eine Art von Bypass-Funktion, d.h. ein Teil eines Primärgases kann ausgeschleust und wieder zurückgeführt werden. Damit lassen sich technische Einbauten testen, beispielsweise auf Verschmutzung bzw. Deaktivierung von Katalysatoren, oder auch Werkstofftests durchführen. In addition, larger-sized examination chambers result in a type of bypass function, i.e. part of a primary gas can be removed and returned again. This can be used to test technical installations, for example for contamination or deactivation of catalytic converters, or to carry out material tests.
Insbesondere verlässt das Primärgas typischerweise nicht das primärgasführende System. Im Fall eines Rauchgases kann davon gesprochen werden, dass dieses nicht den Kessel verlässt. Es kann eine definierte und kontrollierte Durchströmung erzeugt werden, beispielsweise analog zu einer Bypass-Strecke. Es ergibt sich eine hohe Variabilität in Bezug auf Dimensionierung, Temperaturen und Einbauten. Die Untersuchungskammer kann insbesondere von außen online bestückbar ausgebildet sein. Einbauten können kühlbar ausgebildet sein, beispielsweise mittels Pressluft. Eine Reaktionszeit kann steuerbar sein, beispielsweise ähnlich einem Einschalten und Ausschalten. Alle Inhaltsstoffe eines Primärgases wie beispielsweise eines Rauchgases können gezielt durch entsprechende Einbauten ansprechbar sein. Eine dauerhafte Installation einer ansonsten leeren Untersuchungskammer und gegebenenfalls auch der Druckzuführeinrichtung kann erfolgen, um jederzeit Untersuchungen durchführen zu können. In particular, the primary gas typically does not leave the primary gas-carrying system. In the case of flue gas, it can be said that it does not leave the boiler. A defined and controlled flow can be generated, for example analogous to a bypass section. There is a high degree of variability in terms of dimensioning, temperatures and installations. The examination chamber can in particular be designed to be equipped online from the outside. Internals can be designed to be coolable, for example using compressed air. A response time can be controllable, for example similar to switching on and off Turn off. All ingredients of a primary gas, such as a flue gas, can be specifically addressed through appropriate installations. A permanent installation of an otherwise empty examination chamber and, if necessary, the pressure supply device can be carried out in order to be able to carry out examinations at any time.
Weitere Merkmale und Vorteile wird der Fachmann den nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen entnehmen. Dabei zeigen: Fig. 1 : ein primärgasführendes System mit einer Untersuchungsanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, A person skilled in the art will find further features and advantages in the exemplary embodiments described below with reference to the accompanying drawing. Shown: Fig. 1: a primary gas-carrying system with an examination arrangement according to a first exemplary embodiment,
Fig. 2: eine Untersuchungsanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, Fig. 3: eine Untersuchungsanordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, Fig. 4: eine Untersuchungsanordnung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, Fig. 5: eine Untersuchungsanordnung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel, Fig. 6: eine Untersuchungskammer mit Beruhigungsstrecke, Fig. 7: eine Untersuchungskammer mit Filtern, Fig. 8: eine Untersuchungskammer mit Kühlfalle, Fig. 2: an examination arrangement according to a second exemplary embodiment, Fig. 3: an examination arrangement according to a third exemplary embodiment, Fig. 4: an examination arrangement according to a fourth exemplary embodiment, Fig. 5: an examination arrangement according to a fifth exemplary embodiment, Fig. 6: an examination chamber with calming section, Fig. 7: an examination chamber with filters, Fig. 8: an examination chamber with a cold trap,
Fig. 9: eine Untersuchungskammer mit Zugangsöffnung, Fig. 9: an examination chamber with access opening,
Fig. 10: eine Untersuchungskammer mit Kühlanordnung, Fig. 10: an examination chamber with a cooling arrangement,
Fig. 11 : eine Untersuchungsanordnung mit Verschlusseinrichtungen, Fig. 12: eine Untersuchungskammer mit Kamera, und Fig. 13: eine Untersuchungskammer mit Zuführleitung. Fig. 11: an examination arrangement with closure devices, Fig. 12: an examination chamber with a camera, and Fig. 13: an examination chamber with a supply line.
Fig. 1 zeigt rein schematisch ein primärgasführendes System 10 mit einer Untersuchungsanordnung 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das primärgasführende System 10 weist eine Wand 20 auf, welche das primärgasführende System 10 nach außen hin abgrenzt. Insbesondere umgrenzt die Wand einen Bereich 25, in welchem sich Primärgas befindet oder Primärgas fließt. Beispielsweise kann es sich um ein rauchgasführendes System handeln, oder es kann sich um einen Reaktor handeln, in welchem Prozessgas oder Synthesegas entsteht. Das Primärgas kann insbesondere eine erhöhte Temperatur haben, beispielsweise von mehreren 100 °C bei Rauchgas, es kann jedoch grundsätzlich jede beliebige Temperatur haben, welche typischerweise bestimmte technischen Gegebenheiten folgt. In der Wand 20 ist eine Öffnung 22 ausgebildet, wobei es sich beispielsweise um ein Mannloch oder um eine übliche Revisionsöffnung handeln kann. In dieser ist die bereits erwähnte Untersuchungsanordnung 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel befestigt. Zur Befestigung dienen dabei nicht weiter dargestellte, nur schematisch gezeigte Haltevorrichtungen 102. Um ein Austreten von Primärgas an dieser Stelle zu verhindern, ist ein Dichtelement 103 vorgesehen. 1 shows purely schematically a primary gas-carrying system 10 with an examination arrangement 100 according to a first exemplary embodiment. The primary gas-carrying system 10 has a wall 20 which delimits the primary gas-carrying system 10 from the outside. In particular, the wall delimits an area 25 in which primary gas is located or primary gas flows. For example, it can be a system that carries flue gas, or it can be a reactor in which process gas or synthesis gas is produced. The primary gas can in particular have an elevated temperature, for example of several 100 ° C for flue gas, but in principle it can have any temperature, which typically follows certain technical conditions. An opening 22 is formed in the wall 20, which can be, for example, a manhole or a conventional inspection opening. The already mentioned examination arrangement 100 according to the first exemplary embodiment is fastened in this. Holding devices 102, not shown and only shown schematically, are used for fastening. In order to prevent primary gas from escaping at this point, a sealing element 103 is provided.
Die Untersuchungsanordnung 100 weist eine Halterung 110 auf. Diese ist vorliegend als Scheibe ausgeführt, welche im Wesentlichen die Öffnung 22 abdeckt. Die Halterung 110 dient insbesondere dazu, die nachfolgend beschriebenen Komponenten daran zu befestigen. The examination arrangement 100 has a holder 110. In the present case, this is designed as a disk which essentially covers the opening 22. The holder 110 serves in particular to attach the components described below to it.
Die Untersuchungsanordnung 100 weist eine Untersuchungskammer 200 auf. Diese weist vorliegend ein Rohr 210 auf, welches einen Teil der Untersuchungskammer 200 definiert. Insbesondere ist innerhalb des Rohrs 210 ein erster Abschnitt 221 der Untersuchungskammer 200 ausgebildet. An diesem ist eine Einlassöffnung 205 ausgebildet, welche sich wie gezeigt parallel zur Wand 20 erstreckt. Sofern sich innerhalb des durch die Wand 20 begrenzten Bereichs ein Primärgas zumindest in etwa entlang der Wand 20 bewegt, wie dies beispielsweise bei typischen rauchgasführenden Systemen der Fall ist, kann somit durch die Einlassöffnung 205 quer zur Strömungsrichtung Primärgas eingesaugt werden. The examination arrangement 100 has an examination chamber 200. In the present case, this has a tube 210, which defines part of the examination chamber 200. In particular, a first section 221 of the examination chamber 200 is formed within the tube 210. An inlet opening 205 is formed on this, which extends parallel to the wall 20 as shown. If a primary gas moves at least approximately along the wall 20 within the area delimited by the wall 20, as is the case, for example, in typical flue gas-carrying systems, primary gas can be sucked in through the inlet opening 205 transversely to the flow direction.
Radial außerhalb zum ersten Abschnitt 221 befindet sich ein zweiter Abschnitt 222 der Untersuchungskammer 200. Dieser ist vorliegend durch ein äußeres Rohr 215 begrenzt. Strömungsmäßig dazwischen befindet sich ein Umlenkabschnitt 223. An dem zweiten Abschnitt 222 der Untersuchungskammer 220 ist eine Auslassöffnung 206 angeordnet, über welche ein durch die Einlassöffnung 205 angesaugter und in dem Umlenkabschnitt 223 umgelenkter Gasstrom wieder abgegeben werden kann. Das Abgeben erfolgt dabei innerhalb der Wand 20, so dass keine Führung des Gasstroms nach außen erfolgt. A second section 222 of the examination chamber 200 is located radially outside of the first section 221. In the present case, this is delimited by an outer tube 215. In terms of flow, there is a deflection section 223 in between. An outlet opening 206 is arranged on the second section 222 of the examination chamber 220, via which a gas stream sucked in through the inlet opening 205 and deflected in the deflection section 223 can be released again. The delivery takes place within the wall 20, so that the gas flow is not guided to the outside.
Das Rohr 210 stellt insbesondere eine bandförmige Wandung dar. Es grenzt den ersten Abschnitt 221 vom zweiten Abschnitt 222 ab und grenzt stirnseitig an den Umlenkabschnitt 223 an. Die Untersuchungsanordnung 100 weist ferner eine Gaszuführeinrichtung 120 zum Zuführen von unter Druck stehendem Gas von außerhalb der Wand 20 auf. Dies ist vorliegend in Form von Rohren ausgebildet und versorgt eine erste Düse 121 und eine zweite Düse 122. Diese können von außerhalb mit Druckluft beaufschlagt werden und erstrecken sich wie gezeigt in den zweiten Abschnitt 222 der Untersuchungskammer 200. Wenn durch die Düsen 121 , 122 Druckluft eingeleitet wird, entsteht somit eine Sogwirkung, welche einen aus Primärgas entnommenen Gasstrom durch die Einlassöffnung 205 ansaugt, durch den ersten Abschnitt 221 der Untersuchungskammer 200 leitet, in dem Umlenkabschnitt 223 um 180° umlenkt, in den zweiten Abschnitt 222 der Untersuchungskammer 200 leitet und durch die Auslassöffnung 206 wieder abgibt. Somit kann in einfacher Weise ein Gasstrom innerhalb der Untersuchungskammer 200 erzeugt werden, welcher typischerweise die gleiche chemische Zusammensetzung hat wie umgebendes Primärgas. The tube 210 in particular represents a band-shaped wall. It delimits the first section 221 from the second section 222 and adjoins the deflection section 223 on the end face. The examination arrangement 100 also has a gas supply device 120 for supplying pressurized gas from outside the wall 20. In the present case, this is designed in the form of tubes and supplies a first nozzle 121 and a second nozzle 122. These can be supplied with compressed air from outside and extend, as shown, into the second section 222 of the examination chamber 200. If compressed air passes through the nozzles 121, 122 is initiated, a suction effect is created, which sucks in a gas stream taken from primary gas through the inlet opening 205, passes it through the first section 221 of the examination chamber 200, deflects it by 180 ° in the deflection section 223, directs it into the second section 222 of the examination chamber 200 and through the outlet opening 206 releases again. A gas stream can thus be easily generated within the examination chamber 200, which typically has the same chemical composition as the surrounding primary gas.
Innerhalb der Untersuchungskammer 200 befindet sich vorliegend ein Untersuchungsobjekt 130. Dieses Untersuchungsobjekt wird von dem bereits erwähnten Gasstrom umströmt, so dass untersucht werden kann, wie es sich innerhalb dieses Gasstroms verhält. Des Weiteren befindet sich in der Untersuchungskammer 200 eine Aufnahme 135, in welcher grundsätzlich ein weiteres Untersuchungsobjekt aufgenommen werden kann. Dieses kann ebenso untersucht werden. Es sei verstanden, dass diese Ausführung hier nur beispielhaft dargestellt ist und dass auch mehr oder weniger Untersuchungsobjekte oder Aufnahmen für Untersuchungsobjekte vorhanden sein können. In the present case, an examination object 130 is located within the examination chamber 200. The gas stream already mentioned flows around this examination object, so that it can be examined how it behaves within this gas stream. Furthermore, there is a receptacle 135 in the examination chamber 200, in which another object to be examined can in principle be recorded. This can also be examined. It should be understood that this embodiment is only shown here as an example and that more or fewer examination objects or recordings for examination objects can also be present.
Insbesondere können somit Untersuchungen unter sehr realistischen Bedingungen durchgeführt werden. Gleichzeitig schirmt die Untersuchungskammer 200 bzw. dessen Rohr 210 gegen unerwünschte Einwirkungen wie beispielsweise mitfliegende Partikel ab. Zudem sind weitere Optionen möglich, welche bereits weiter oben erläutert wurden und/oder weiter unten erläutert werden. In particular, investigations can be carried out under very realistic conditions. At the same time, the examination chamber 200 or its tube 210 shields against unwanted influences such as flying particles. In addition, further options are possible, which have already been explained above and/or will be explained further below.
Sofern das Rohr 210 beispielsweise aus einem wärmeleitfähigen Material und/oder vergleichsweise dünn ausgestaltet ist, herrscht innerhalb der Untersuchungskammer 200 zumindest im Wesentlichen die gleiche Temperatur wie außerhalb. Dies ermöglicht entsprechende Untersuchungen. Durch das Vorsehen von Isolierungen sowie gegebenenfalls von Kühl- oder Heizeinrichtungen kann die Temperatur innerhalb der Untersuchungskammer 200 und/oder bei einem oder mehreren Untersuchungsobjekten 130 oder Aufnahmen 135 gezielt beeinflusst werden, so dass auch Untersuchungen bei abweichenden Temperaturen möglich sind. If the tube 210 is made, for example, of a thermally conductive material and/or comparatively thin, the temperature inside the examination chamber 200 is at least essentially the same as outside. this makes possible relevant investigations. By providing insulation and, if necessary, cooling or heating devices, the temperature within the examination chamber 200 and/or in one or more examination objects 130 or recordings 135 can be specifically influenced, so that examinations at different temperatures are also possible.
Die Auslassöffnung 206 ist axial gesehen zurückgesetzt im Vergleich zur Einlassöffnung 205. Dadurch wird verhindert, dass durch die Auslassöffnung 206 ausströmender Gasstrom durch die Einlassöffnung 205 wieder angesaugt wird. Viewed axially, the outlet opening 206 is set back compared to the inlet opening 205. This prevents gas flow flowing out through the outlet opening 206 from being sucked in again through the inlet opening 205.
Es sei verstanden, dass es sich bei dem Untersuchungsobjekt 130 auch um ein Reagenz handeln kann. Dieses kann beispielsweise in flüssiger Form vorliegen. Dadurch können Reaktionen mit dem umgebenden Gasstrom untersucht werden. Das Reagenz kann beispielsweise in einem geeigneten Behältnis, welches an zumindest einer Seite offen ist, vorrätig gehalten werden. It should be understood that the examination object 130 can also be a reagent. This can be in liquid form, for example. This allows reactions with the surrounding gas stream to be investigated. The reagent can, for example, be kept in stock in a suitable container that is open on at least one side.
Fig. 2 zeigt eine Untersuchungsanordnung 100 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im Wesentlichen wird dabei auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen. Relevante Abweichungen werden nachfolgend beschrieben. Fig. 2 shows an examination arrangement 100 according to a second exemplary embodiment of the invention. Essentially, reference is made to the description of the first exemplary embodiment. Relevant deviations are described below.
Die Umlenkkammer 223 ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen entlang eines Vorsprungs 115 ausgebildet, welcher sich von der Halterung 110 aus in den ersten Abschnitt 221 der Untersuchungskammer 200 hineinerstreckt. Er weist eine etwa domförmige Geometrie auf. Dies erlaubt ein gleichmäßigeres Umlenken des Gasstroms von dem ersten Abschnitt 221 in den zweiten Abschnitt 222. Die erste Düse 121 und die zweite Düse 122 sind wie gezeigt in dem Vorsprung 115 ausgebildet. In the second exemplary embodiment, the deflection chamber 223 is formed essentially along a projection 115, which extends from the holder 110 into the first section 221 of the examination chamber 200. It has an approximately dome-shaped geometry. This allows the gas flow to be diverted more evenly from the first section 221 into the second section 222. The first nozzle 121 and the second nozzle 122 are formed in the projection 115 as shown.
Druckluft kann zu beiden Düsen 121 , 122 von außen zugeführt werden. Hierzu dient ein Druckluftkanal 128, welcher durch die Halterung 110 hindurchgeht. Compressed air can be supplied to both nozzles 121, 122 from outside. A compressed air channel 128, which passes through the holder 110, is used for this purpose.
Des Weiteren ist die Auslassöffnung 206 in der gezeigten Ausführung quer zur Einlassöffnung 205 ausgebildet. Dadurch kann der Gasstrom gezielt zur Seite hin geleitet werden, beispielsweise kann er in eine Richtung abströmenden Primärgases abgegeben werden. Dadurch wird ebenfalls verhindert, dass abgegebenes Gas wieder in die Einlassöffnung 205 eintritt. Somit wird sichergestellt, dass die Einlassöffnung 205 immer frisches Gas ansaugt. Furthermore, in the embodiment shown, the outlet opening 206 is designed transversely to the inlet opening 205. As a result, the gas stream can be directed specifically to the side, for example it can be delivered in one direction of the primary gas flowing out. This also prevents the released gas from being released again enters the inlet opening 205. This ensures that the inlet opening 205 always draws in fresh gas.
Fig. 3 zeigt eine Untersuchungsanordnung 100 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zum zweiten Ausführungsbeispiel ist dabei der Vorsprung 115 als Halter für eine Komponente 117 ausgebildet. Die Komponente 117 erstreckt sich wie gezeigt durch die Einlassöffnung 205 nach außen in den von der in Fig. 3 nicht dargestellten Wand 20 umschlossenen Bereich, so dass auch damit weitere Untersuchungen möglich sind. Beispielsweise kann es sich bei der Komponente 117 um eine Sonde mit Temperaturgefälle handeln. 3 shows an examination arrangement 100 according to a third exemplary embodiment. In contrast to the second exemplary embodiment, the projection 115 is designed as a holder for a component 117. As shown, the component 117 extends outwards through the inlet opening 205 into the area enclosed by the wall 20, not shown in FIG. 3, so that further investigations are also possible. For example, component 117 may be a probe with a temperature gradient.
Fig. 4 zeigt eine Untersuchungsanordnung 100 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu den bisherigen Ausführungsbeispielen ist dabei der zweite Abschnitt 222 nicht radial außerhalb zum ersten Abschnitt 221 angeordnet, sondern der erste Abschnitt 221 und der zweite Abschnitt 222 sind vielmehr nebeneinander innerhalb des Rohrs 210 angeordnet. Zur Abtrennung dient eine Trennwand 212. Diese ist zumindest teilweise innerhalb des Rohrs 210 angeordnet. Sie weist am der Halterung 110 abgewandten Ende eine Krümmung 213 auf, welche der Ableitung des Gasstroms durch die seitlich angeordnete Auslassöffnung 206 dient. Die Trennwand 212 stellt eine bandförmige Wandung dar. 4 shows an examination arrangement 100 according to a fourth exemplary embodiment. In contrast to the previous exemplary embodiments, the second section 222 is not arranged radially outside of the first section 221, but rather the first section 221 and the second section 222 are arranged next to one another within the tube 210. A partition 212 is used for separation. This is at least partially arranged within the tube 210. At the end facing away from the holder 110, it has a curvature 213, which serves to divert the gas flow through the laterally arranged outlet opening 206. The partition 212 represents a band-shaped wall.
Die Gaszuführeinrichtung 120 speist vorliegend eine einzelne Düse 121 , welche direkt in den zweiten Abschnitt 222 der Untersuchungskammer 200 mündet. Dadurch wird wie bereits weiter oben beschrieben der Gasstrom erzeugt. In the present case, the gas supply device 120 feeds a single nozzle 121, which opens directly into the second section 222 of the examination chamber 200. As a result, the gas stream is generated as described above.
Fig. 5 zeigt eine Untersuchungsanordnung 100 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Im Gegensatz zu den bisherigen Ausführungsbeispielen weist dabei die Gaszuführeinrichtung 120 eine Düse 125 auf, welche auf einer zur Untersuchungskammer 200 entgegengesetzten Seite der Halterung 110 angeordnet ist. Die Düse 125 ist als Venturi-Düse ausgebildet und dient zur Erzeugung eines Unterdrucks. Sie ist über ein Labyrinth 127 mit der Untersuchungskammer 200 verbunden. Somit kann bei Erzeugung eines Unterdrucks in der Venturi-Düse 125 durch Zuführen von Druckluft ein Unterdrück in der Untersuchungskammer 200 erzeugt werden, was wiederum zu dem bereits erwähnten Gasstrom führt, welcher durch die Einlassöffnung 205 eingesaugt wird. Durch das Labyrinth 127 wird wirkungsvoll verhindert, dass die Venturi-Düse 125 durch eventuell mitfliegende Partikel zusetzt. 5 shows an examination arrangement 100 according to a fifth exemplary embodiment. In contrast to the previous exemplary embodiments, the gas supply device 120 has a nozzle 125, which is arranged on a side of the holder 110 opposite the examination chamber 200. The nozzle 125 is designed as a Venturi nozzle and is used to generate a negative pressure. It is connected to the examination chamber 200 via a labyrinth 127. Thus, when a negative pressure is generated in the Venturi nozzle 125 by supplying compressed air, a negative pressure can be generated in the examination chamber 200, which in turn leads to the gas flow already mentioned, which flows through the Inlet opening 205 is sucked in. The labyrinth 127 effectively prevents the Venturi nozzle 125 from becoming blocked by any particles that may be flying along.
Über eine Auslassleitung 126 ist die Venturi-Düse 125 mit der Auslassöffnung 206 verbunden. Dadurch kann der Gasstrom wie bei den anderen Ausführungsbeispielen zurück zu einem Raum innerhalb des primärgasführenden Systems geleitet werden. The Venturi nozzle 125 is connected to the outlet opening 206 via an outlet line 126. As a result, the gas flow can be directed back to a space within the primary gas-carrying system, as in the other exemplary embodiments.
Fig. 6 zeigt eine Untersuchungskammer 200, in welcher eine Beruhigungsstrecke 230 ausgebildet ist. Die Beruhigungsstrecke 230 ist wie gezeigt durch eine lokale Aufweitung des Querschnitts realisiert. Durchströmendes Gas hat somit bei gleichem Massenstrom innerhalb der Beruhigungsstrecke 230 einen höheren Querschnitt zur Verfügung und strömt erheblich langsamer innerhalb der Beruhigungstrecke 230. Dadurch können Untersuchungen bei zumindest nahezu stationärem Gas durchgeführt werden, auch wenn der Gasstrom ansonsten als deutlich wahrnehmbar fließender Gasstrom erzeugt wird. 6 shows an examination chamber 200 in which a calming section 230 is formed. As shown, the calming section 230 is realized by a local widening of the cross section. Gas flowing through therefore has a higher cross-section available for the same mass flow within the calming section 230 and flows considerably more slowly within the calming section 230. This means that investigations can be carried out with at least almost stationary gas, even if the gas stream is otherwise generated as a clearly perceptible flowing gas stream.
Fig. 7 zeigt rein schematisch eine Untersuchungskammer 200, in welcher benachbart zur Einlassöffnung 205 ein eingangsseitiges Filter 240 angeordnet ist. Ebenso ist benachbart zur Auslassöffnung 206 ein ausgangsseitiges Filter 245 angeordnet. Ein Untersuchungsobjekt ist schematisch zwischen den beiden Filtern 240, 245 dargestellt. 7 shows purely schematically an examination chamber 200, in which an inlet-side filter 240 is arranged adjacent to the inlet opening 205. Likewise, an outlet-side filter 245 is arranged adjacent to the outlet opening 206. An examination object is shown schematically between the two filters 240, 245.
Durch das eingangsseitige Filter 240 kann der Gasstrom gefiltert werden, bevor er das Untersuchungsobjekt 130 erreicht. Dadurch können beispielsweise unerwünschte Partikel entfernt werden. Durch das ausgangsseitige Filter 245 kann beispielsweise dafür gesorgt werden, dass Reaktionsprodukte, welche bei der Reaktion des Gasstroms mit dem Untersuchungsobjekt 130 entstehen können, nicht in das umgebende Primärgas abgegeben werden können. Außerdem kann durch die Filter 240, 245 auch eine Massenbestimmung abgeschiedener Partikel erfolgen. The gas flow can be filtered by the inlet-side filter 240 before it reaches the examination object 130. This makes it possible, for example, to remove unwanted particles. The output-side filter 245 can, for example, ensure that reaction products that may arise when the gas stream reacts with the examination object 130 cannot be released into the surrounding primary gas. In addition, the filters 240, 245 can also be used to determine the mass of separated particles.
Es sei verstanden, dass grundsätzlich auch nur eines der beiden gezeigten Filter 240, 245 verwendet werden kann. It should be understood that in principle only one of the two filters 240, 245 shown can be used.
Fig. 8 zeigt eine Untersuchungskammer 200 mit einer darin angeordneten Kühlfalle 250. Die Kühlfalle 250 kann durch eine Leitung 255 mit kühlendem Fluid, beispielsweise mit einer Flüssigkeit und/oder mit Luft oder einem anderen Gas, beaufschlagt werden. Dadurch kann sie gezielt gekühlt werden, so dass sich im Gasstrom enthaltene Komponenten an der Kühlfalle 250 abscheiden. Dies erlaubt eine gezielte Untersuchung dieser Komponenten. Die Kühlfalle 250 kann beispielsweise nach einer Untersuchung entnommen werden, um die abgeschiedenen Komponenten zu untersuchen. Fig. 8 shows an examination chamber 200 with a cold trap 250 arranged therein. The cold trap 250 can be connected through a line 255 with cooling fluid, for example with a liquid and/or with air or another gas. This allows it to be cooled in a targeted manner so that components contained in the gas stream are deposited on the cold trap 250. This allows a targeted investigation of these components. The cold trap 250 can be removed, for example, after an examination in order to examine the deposited components.
Fig. 9 zeigt eine Untersuchungskammer 200, welche an einer Halterung 110 angebracht ist, in welcher sich eine Zugangsöffnung 112 befindet. Die Zugangsöffnung 112 dient dazu, Untersuchungsobjekte oder auch andere Komponenten während des Betriebs des primärgasführenden Systems, auch als online bezeichnet, in die Untersuchungskammer 200 einzubringen oder daraus herauszunehmen. Die Zugangsöffnung 112 ermöglicht somit jederzeit den Zugang von außen durch einen Bediener. 9 shows an examination chamber 200 which is attached to a holder 110 in which an access opening 112 is located. The access opening 112 serves to introduce or remove examination objects or other components into the examination chamber 200 during operation of the primary gas-carrying system, also referred to as online. The access opening 112 thus allows access from the outside by an operator at any time.
Die Zugangsöffnung 112 ist durch eine Klappe 114 selektiv verschließbar. Dadurch kann ein Austreten von Primärgas verhindert werden, wenn gerade kein Zugang zur Untersuchungskammer 200 benötigt wird. Sollen jedoch die genannten Arbeiten durchgeführt werden, beispielsweise ein Untersuchungsobjekt eingebracht oder herausgenommen werden, so kann die Klappe 114 kurzzeitig geöffnet werden und die entsprechenden Arbeiten können durchgeführt werden. The access opening 112 can be selectively closed by a flap 114. This makes it possible to prevent primary gas from escaping when access to the examination chamber 200 is not required. However, if the work mentioned is to be carried out, for example an examination object is to be introduced or removed, the flap 114 can be opened briefly and the corresponding work can be carried out.
Fig. 10 zeigt eine Untersuchungskammer 200 mit einer Kühlanordnung 260. Die Kühlanordnung 260 ist vorliegend als Aufnahme für ein Untersuchungsobjekt ausgebildet. Sie ist über eine Leitung 265 mit einem Bereich außerhalb des primärgasführenden Systems 10 verbunden. Dadurch kann mittels der Zuführung eines Gases oder einer Flüssigkeit, beispielsweise von Druckluft oder von Kühlwasser, die Kühlanordnung 260 gekühlt werden und somit eine Untersuchung bei einer geringeren Temperatur als die Umgebungstemperatur durchführt werden. Alternativ können beispielsweise auch Peltier-Elemente verwendet werden. Zur Überwachung der Temperatur kann ein Temperatursensor vorgesehen sein. 10 shows an examination chamber 200 with a cooling arrangement 260. In the present case, the cooling arrangement 260 is designed as a receptacle for an examination object. It is connected via a line 265 to an area outside the primary gas-carrying system 10. As a result, the cooling arrangement 260 can be cooled by supplying a gas or a liquid, for example compressed air or cooling water, and an examination can therefore be carried out at a lower temperature than the ambient temperature. Alternatively, Peltier elements can also be used, for example. A temperature sensor can be provided to monitor the temperature.
Fig. 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Untersuchungsanordnung 100, welche ähnlich zu derjenigen von Fig. 1 aufgebaut ist, und insbesondere zusätzlich eine erste Verschlusseinrichtung 275 zum Verschließen der Eingangsöffnung 205 und eine zweite Verschlusseinrichtung 276 zum Verschließen der Auslassöffnung 206 aufweist. Die zweite Verschlusseinrichtung 276 ist dabei mehrteilig ausgeführt, so dass der umlaufende Kanal vollständig verschlossen werden kann. Jede der Verschlusseinrichtungen 275, 276 ist in der gezeigten Ausführung so ausgeführt, dass eine Platte die jeweilige Öffnung 205, 206 verschließen kann, und die Platte von außerhalb des primärgasführenden Systems drehbar ist. Dies erlaubt ein einfaches Betätigen auch während die Untersuchungsanordnung 100 in einem primärgasführenden System eingebaut ist, so dass jederzeit das Eintreten von Primärgas durch die Öffnungen 205, 206 vermieden werden kann. Fig. 11 shows an exemplary embodiment of an examination arrangement 100, which is constructed similarly to that of Fig. 1, and in particular additionally a first Closure device 275 for closing the inlet opening 205 and a second closure device 276 for closing the outlet opening 206. The second closure device 276 is designed in several parts so that the circumferential channel can be completely closed. In the embodiment shown, each of the closure devices 275, 276 is designed such that a plate can close the respective opening 205, 206, and the plate can be rotated from outside the primary gas-carrying system. This allows easy operation even while the examination arrangement 100 is installed in a primary gas-carrying system, so that the entry of primary gas through the openings 205, 206 can be avoided at any time.
Insbesondere können die Verschlusseinrichtungen 275, 276 mit der weiter oben erwähnten Zugangsöffnung 112 kombiniert werden, insbesondere wenn die Zugangsöffnung durch eine Klappe 114 verschließbar ist. In diesem Fall kann die Untersuchungskammer eine Schleusenfunktion in Bezug auf Stofflichkeit erfüllen. In particular, the closure devices 275, 276 can be combined with the access opening 112 mentioned above, in particular if the access opening can be closed by a flap 114. In this case, the examination chamber can fulfill a lock function with regard to materiality.
Des Weiteren ist in Fig. 11 auch eine Wärmeleitstrecke 280 vorhanden, welche dazu dient, Wärme von dem Rohr 210, welches den ersten Abschnitt 221 der Untersuchungskammer 200 bildet, nach außen abzuführen. Diese Wärmeleitstrecke 280 kann beispielsweise aus Kupfer oder einem anderen gut wärmeleitfähigen Material ausgebildet sein. Außerhalb des primärgasführenden Systems 10 ist ein Temperierbereich 285 angeordnet, mit welchem die Wärmeleitstrecke 280 thermisch verbunden ist. Dies ermöglicht ein gezieltes Abführen von Wärme, beispielsweise indem an den Temperierbereich 285 eine Kühlanordnung angeschlossen wird. Furthermore, in Fig. 11 there is also a heat conduction section 280, which serves to dissipate heat from the tube 210, which forms the first section 221 of the examination chamber 200, to the outside. This heat conduction path 280 can be made, for example, of copper or another material with good thermal conductivity. Outside the primary gas-carrying system 10, a temperature control area 285 is arranged, to which the heat conduction section 280 is thermally connected. This enables heat to be dissipated in a targeted manner, for example by connecting a cooling arrangement to the temperature control area 285.
Bei der Ausführung gemäß Fig. 11 ist des Weiteren eine Inertgaszuführeinrichtung 270 vorhanden, welche vorliegend als Rohr ausgeführt ist, das von außerhalb des inertgasführenden Systems in den ersten Abschnitt 221 der Untersuchungskammer 200 hineinreicht. Dadurch kann Inertgas wie beispielsweise Stickstoff oder ein Edelgas zugeführt werden, um die Untersuchungskammer 200 zu spülen. Beispielsweise kann dadurch bei geschlossenen Verschlusseinrichtungen 275, 276 die Untersuchungskammer 200 mit Inertgas gespült werden, wobei durch eventuell verbleibende leichte Öffnungen das Inertgas austreten kann. Ein Eintritt von Primärgas in die Untersuchungskammer 200 wird dadurch verhindert, solange das Inertgas einströmt und die Verschlusseinrichtungen 275, 276 verschlossen sind. Dadurch kann eine Reaktion eines Untersuchungsobjekts mit dem Primärgas für einen definierten Zeitraum gezielt verhindert werden. Wenn eine Untersuchung dann durchgeführt werden soll, kann die Zuführung von Inertgas abgeschaltet werden und die Verschlusseinrichtungen 275, 276 können geöffnet werden. Dann strömt für einen festlegbaren Zeitraum Primärgas durch die Untersuchungskammer 200, insbesondere wenn die Gaszuführeinrichtung 120 mit unter Druck stehendem Gas beaufschlagt wird und dadurch ein Gasstrom induziert wird. Nach Abschluss der Untersuchung kann die Zuführung von Inertgas wieder aktiviert werden und die Verschlusseinrichtungen 275, 276 können wieder verschlossen werden. Dadurch wird eine weitere Reaktion eines Untersuchungsobjekts mit Primärgas unterbunden. Auf diese Weise kann exakt vorgegeben werden, wie lange eine Untersuchung in Form einer Reaktion mit Primärgas dauern soll. Dies kann als eigenständiger erfindungsrelevanter Aspekt, insbesondere als Verfahrensaspekt, verstanden werden. In the embodiment according to FIG. 11, an inert gas supply device 270 is also present, which in the present case is designed as a tube which extends from outside the inert gas-carrying system into the first section 221 of the examination chamber 200. This allows inert gas such as nitrogen or a noble gas to be supplied to flush the examination chamber 200. For example, when the closure devices 275, 276 are closed, the examination chamber 200 can be flushed with inert gas, with the inert gas being able to escape through any slight openings that may remain. Entry of primary gas into the examination chamber 200 is thereby prevented as long as the inert gas flows in and the closure devices 275, 276 are closed. This means that a reaction of an examination object with the primary gas can be specifically prevented for a defined period of time. If an examination is then to be carried out, the supply of inert gas can be switched off and the closure devices 275, 276 can be opened. Primary gas then flows through the examination chamber 200 for a definable period of time, in particular when the gas supply device 120 is pressurized with gas and a gas flow is thereby induced. After the examination has been completed, the supply of inert gas can be activated again and the closure devices 275, 276 can be closed again. This prevents an examination object from reacting further with the primary gas. In this way, you can specify exactly how long an investigation in the form of a reaction with primary gas should last. This can be understood as an independent aspect relevant to the invention, in particular as a method aspect.
Fig. 12 zeigt eine Untersuchungskammer 200, welche eine Kamera 290 aufweist. Die Kamera 290 ist innerhalb der Untersuchungskammer 200 angeordnet und über eine Leitung 295 mit einem Bereich außerhalb des primärgasführenden Systems verbunden. Die Kamera 290 ist dazu ausgebildet, ein Untersuchungsobjekt 130 innerhalb der Untersuchungskammer 200 zu beobachten. Dadurch kann eine Reaktion automatisiert und/oder online beobachtet werden, was zusätzliche Informationen liefert. 12 shows an examination chamber 200 which has a camera 290. The camera 290 is arranged within the examination chamber 200 and connected via a line 295 to an area outside the primary gas-carrying system. The camera 290 is designed to observe an examination object 130 within the examination chamber 200. This allows a reaction to be automated and/or observed online, providing additional information.
Fig. 13 zeigt eine Untersuchungskammer 200 mit einer Zuführleitung 300 zum Zuführen einer gasförmigen, flüssigen und/oder pulverförmigen Substanz von außerhalb des primärgasführenden Systems 10 in die Untersuchungskammer 200. Vorliegend ist rein beispielhaft eine pulverförmige Substanz gezeigt, welche aus der Zuführleitung 300 austritt. Diese fällt vorliegend in eine dafür vorgesehene Aufnahme 135, in welcher eine Reaktion mit dem Primärgas stattfinden kann. Dadurch kann die Untersuchungskammer 200 als Reaktor, beispielsweise als Miniatur-Reaktor, verwendet werden. Es kann eine Reaktion zwischen der zugeführten Substanz und dem Primärgas herbeigeführt werden, wodurch beispielsweise Prozesse untersucht werden können, welche später großtechnisch umgesetzt werden sollen. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungen können auch untereinander kombiniert werden. 13 shows an examination chamber 200 with a supply line 300 for supplying a gaseous, liquid and/or powdery substance from outside the primary gas-carrying system 10 into the examination chamber 200. Here, purely by way of example, a powdery substance is shown which emerges from the supply line 300. In the present case, this falls into a receptacle 135 provided for this purpose, in which a reaction with the primary gas can take place. This allows the examination chamber 200 to be used as a reactor, for example as a miniature reactor. A reaction can be brought about between the substance supplied and the primary gas, which means, for example, that processes can be examined that are later to be implemented on an industrial scale. The versions shown and described can also be combined with one another.
Insgesamt können durch die hierin beschriebenen Ausführungen Untersuchungen unter definierten Bedingungen durchgeführt werden oder Prozesse in kleinem Maßstab untersucht und optimiert werden, was im Vergleich zu unmittelbaren großtechnischen Durchführungen eine erhebliche Verringerung von Aufwand bedeutet. Es können sehr genau definierte Bedingungen hergestellt werden, unter welchen Reaktionen mit einem Primärgas stattfinden sollen. Dies erlaubt beispielsweise die Untersuchung von Materialien, um diese beispielsweise im Hinblick auf ihre Korrosionsbeständigkeit zu testen und zu optimieren, oder auch die Gewinnung von Erkenntnissen über Prozesse. Overall, the embodiments described here allow investigations to be carried out under defined conditions or processes to be examined and optimized on a small scale, which means a significant reduction in effort compared to immediate large-scale implementations. Very precisely defined conditions can be created under which reactions with a primary gas should take place. This allows, for example, the examination of materials in order to test and optimize them with regard to their corrosion resistance, for example, or to gain knowledge about processes.
Erwähnte Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens können in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Sie können jedoch auch in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden, soweit dies technisch sinnvoll ist. Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einer seiner Ausführungen, beispielsweise mit einer bestimmten Zusammenstellung von Schritten, in der Weise ausgeführt werden, dass keine weiteren Schritte ausgeführt werden. Es können jedoch grundsätzlich auch weitere Schritte ausgeführt werden, auch solche welche nicht erwähnt sind. Mentioned steps of the method according to the invention can be carried out in the order specified. However, they can also be executed in a different order if this makes technical sense. The method according to the invention can be carried out in one of its embodiments, for example with a specific combination of steps, in such a way that no further steps are carried out. However, in principle, further steps can also be carried out, including those not mentioned.
Es sei darauf hingewiesen, dass in den Ansprüchen und in der Beschreibung Merkmale in Kombination beschrieben sein können, beispielsweise um das Verständnis zu erleichtern, obwohl diese auch separat voneinander verwendet werden können. Der Fachmann erkennt, dass solche Merkmale auch unabhängig voneinander mit anderen Merkmalen oder Merkmalskombinationen kombiniert werden können. It should be noted that in the claims and the description features may be described in combination, for example to facilitate understanding, although they may also be used separately. The person skilled in the art will recognize that such features can also be combined independently of one another with other features or combinations of features.
Rückbezüge in Unteransprüchen können bevorzugte Kombinationen der jeweiligen Merkmale kennzeichnen, schließen jedoch andere Merkmalskombinationen nicht aus. Bezugszeichenliste References in subclaims can indicate preferred combinations of the respective features, but do not exclude other combinations of features. Reference symbol list
10 primärgasführendes System10 primary gas carrying system
20 Wand 20 wall
22 Öffnung 22 opening
25 primärgasführender Bereich25 primary gas carrying area
100 Untersuchungsanordnung100 Investigation Order
102 Haltevorrichtung 102 holding device
103 Dichtelement 103 sealing element
110 Halterung 110 bracket
112 Zugangsöffnung 112 access opening
114 Klappe 114 flap
115 Vorsprung 115 lead
117 Komponente 117 component
120 Gaszuführeinrichtung 120 gas supply device
121 Düse 121 nozzle
122 Düse 122 nozzle
125 Venturi-Düse 125 Venturi nozzle
126 Auslassleitung 126 outlet line
127 Labyrinth 127 labyrinth
128 Druckluftkanal 128 compressed air channel
130 Untersuchungsobjekt 130 object of investigation
135 Aufnahme 135 recording
200 Untersuchungskammer200 Examination Chamber
205 Einlassöffnung 205 inlet opening
206 Auslassöffnung 206 outlet opening
210 Rohr 210 pipe
212 Trennwand 212 partition
213 Krümmung 213 curvature
215 äußeres Rohr 215 outer tube
221 erster Abschnitt 221 first section
222 zweiter Abschnitt 222 second section
223 Umlenkabschnitt 223 deflection section
230 Beruhigungsstrecke 230 calming route
240 eingangsseitiges Filter ausgangsseitiges Filter240 input side filter output side filter
Kühlfalle Cold trap
LeitungLine
Kühlanordnung Cooling arrangement
LeitungLine
InertgaszuführeinrichtungInert gas supply device
VerschlusseinrichtungClosure device
VerschlusseinrichtungClosure device
WärmeleitstreckeHeat conduction path
TemperierbereichTemperature control area
Kamera camera
Leitung Line
Zuführleitung Feed line

Claims

Patentansprüche Patent claims
1. Untersuchungsanordnung (100) zur Untersuchung eines Untersuchungsobjekts (130) in einem aus Primärgas entnommenen Gasstrom, wobei die Untersuchungsanordnung (100) folgendes aufweist: eine Halterung (110) zur Befestigung der Untersuchungsanordnung (100) an einer Wand (20) eines primärgasführenden Systems (10), eine Untersuchungskammer (200) zur Aufnahme des Untersuchungsobjekts (130) darin, wobei die Untersuchungskammer (200) eine Einlassöffnung (205) und eine Auslassöffnung (206) aufweist, und wobei die Untersuchungskammer (200) an der Halterung (110) zur Positionierung der Untersuchungskammer (200) innerhalb des primärgasführenden Systems (10) befestigt ist, so dass sich die Einlassöffnung (205) und die Auslassöffnung (206) in einen primärgasführenden Bereich (25) des primärgasführenden Systems (10) öffnen, eine Gaszuführeinrichtung (120) zum Zuführen von unter Druck stehendem Gas von außerhalb des primärgasführenden Systems (10), und mindestens eine Düse (121 , 122, 125), welche mit der Gaszuführeinrichtung (120) verbunden ist, wobei die Düse (121 , 122, 125) angeordnet ist, so dass aus der Düse (121, 122, 125) ausströmendes Gas einen Gasstrom durch die Untersuchungskammer (200) von der Einlassöffnung (205) zur Auslassöffnung (206) induziert. 1. Examination arrangement (100) for examining an examination object (130) in a gas stream taken from primary gas, the examination arrangement (100) having the following: a holder (110) for attaching the examination arrangement (100) to a wall (20) of a primary gas-carrying system (10), an examination chamber (200) for receiving the examination object (130) therein, the examination chamber (200) having an inlet opening (205) and an outlet opening (206), and the examination chamber (200) being attached to the holder (110). for positioning the examination chamber (200) within the primary gas-carrying system (10), so that the inlet opening (205) and the outlet opening (206) open into a primary gas-carrying area (25) of the primary gas-carrying system (10), a gas supply device (120 ) for supplying pressurized gas from outside the primary gas-carrying system (10), and at least one nozzle (121, 122, 125) which is connected to the gas supply device (120), the nozzle (121, 122, 125) being arranged is, so that gas flowing out of the nozzle (121, 122, 125) induces a gas flow through the examination chamber (200) from the inlet opening (205) to the outlet opening (206).
2. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Untersuchungskammer (200) einen ersten Abschnitt (221) und einen zweiten Abschnitt (222) aufweist, welche zumindest teilweise gegeneinander abgegrenzt sind, wobei die Einlassöffnung (205) am ersten Abschnitt (221) ausgebildet ist und die Auslassöffnung (206) am zweiten Abschnitt (222) ausgebildet ist. 2. Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein the examination chamber (200) has a first section (221) and a second section (222), which are at least partially delimited from one another, the inlet opening (205) on the first section ( 221) is formed and the outlet opening (206) is formed on the second section (222).
3. Untersuchungsanordnung (100) nach Anspruch 2, wobei der erste Abschnitt (221) vom zweiten Abschnitt (222), vollständig oder zumindest teilweise, lediglich mittels einer bandförmigen Wandung abgegrenzt ist. 3. Examination arrangement (100) according to claim 2, wherein the first section (221) is completely or at least partially delimited from the second section (222) only by means of a band-shaped wall.
4. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei zwischen dem ersten Abschnitt (221) und dem zweiten Abschnitt (222) ein Umlenkabschnitt (223) zur Umlenkung eines durch die Einlassöffnung (205) einströmenden Gasstroms auf die Auslassöffnung (206) zu ausgebildet ist. Untersuchungsanordnung (100) nach Anspruch 4, wobei die Umlenkung um 180° erfolgt. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei die Umlenkung um eine bandförmige Wandung erfolgt, welche den ersten Abschnitt (221) vom zweiten Abschnitt (222) abgrenzt. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der erste Abschnitt (221) von der Einlassöffnung (205) bis zum Umlenkabschnitt (223) als durchgehendes Rohr ausgebildet ist und/oder sich entlang einer Längsachse erstreckt, und/oder wobei der zweite Abschnitt (222) vom Umlenkabschnitt (223) bis zur Auslassöffnung (206) als durchgehendes Rohr ausgebildet ist und/oder sich entlang einer Längsachse erstreckt. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei der erste Abschnitt (221) rohrförmig ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei der zweite Abschnitt (222) einen ringförmigen Querschnitt aufweist und den ersten Abschnitt (221) umgibt. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei der erste Abschnitt (221) und der zweite Abschnitt (222) durch eine Trennwand (212) voneinander getrennt sind. Untersuchungsanordnung (100) nach Anspruch 10, wobei die Trennwand (212) ganz oder teilweise flach und/oder eben ausgeführt ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 10 oder 11 , wobei die Trennwand (212) eine Krümmung (213) aufweist, welche zumindest teilweise die Auslassöffnung (206) definiert und/oder den Gasstrom zur Auslassöffnung (206) leitet. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 12, welche einen Vorsprung (115) aufweist, welcher an der Halterung (110) befestigt ist und in den ersten Abschnitt (221) hineinragt. Untersuchungsanordnung (100) nach Anspruch 13, wobei an dem Vorsprung (115) der Umlenkabschnitt (223) ganz oder teilweise ausgebildet ist, und/oder wobei der Vorsprung (115) zum Halten eines Untersuchungsobjekts (130) ausgebildet ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 14, wobei die mindestens eine Düse (121, 122) in den zweiten Abschnitt (222) mündet. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Untersuchungskammer (200) ein Rohr (210) zur Aufnahme des Untersuchungsobjekts (130) darin aufweist, und wobei die Einlassöffnung (205) am Rohr (210) angeordnet ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Untersuchungskammer (100) zum primärgasführenden Bereich (25) hin ausschließlich an der Einlassöffnung (205) und der Auslassöffnung (206) geöffnet ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Untersuchungskammer (100) zwischen Einlassöffnung (205) und Auslassöffnung (206) ausschließlich innenseitig zur Halterung (110) angeordnet ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Düse (125) separat zur Untersuchungskammer (200) angeordnet ist und mit der Untersuchungskammer (200) zur Erzeugung eines Unterdrucks in der Untersuchungskammer (200) durch aus der Düse (125) ausströmendes Gas verbunden ist. Untersuchungsanordnung (100) nach Anspruch 19, wobei die Düse (125) über ein Labyrinth (127) und/oder mindestens eine Umlenkwand mit der Untersuchungskammer (200) verbunden ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 19 oder 20, wobei die Düse (125) als Venturi-Düse ausgebildet ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , wobei die Düse (125) auf einer zur Untersuchungskammer (200) gegenüberliegenden Seite der Halterung (110) angeordnet ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auslassöffnung (206) näher an der Halterung (110) angeordnet ist als die Einlassöffnung (205). Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Düse (121 , 122) oder die Düsen (121 , 122) von innerhalb der Untersuchungskammer (200) auf die Auslassöffnung (206) gerichtet sind. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einlassöffnung (205) und die Auslassöffnung (206) in die gleiche Richtung weisen und/oder parallel zueinander ausgerichtet sind. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einlassöffnung (205) und/oder die Auslassöffnung (206) relativ zur Halterung (110) angeordnet sind, um quer zur Strömungsrichtung des Primärgases ausgerichtet zu sein. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auslassöffnung (206) quer zur Einlassöffnung (205) ausgerichtet ist, oder wobei die Auslassöffnung (206) einen Winkel zwischen 90° und 60° zur Einlassöffnung (205) einnimmt. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auslassöffnung (206) angeordnet ist, um den durch die Einlassöffnung (205) eingetretenen Gasstrom ganz oder zumindest im Wesentlichen parallel zur Richtung des vorbeiströmenden Primärgases abzugeben. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gaszuführeinrichtung (120) zum Durchleiten von Gas durch die Halterung (110) ausgebildet ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Untersuchungskammer (200) mindestens eine Beruhigungsstrecke (230) mit lokal vergrößertem Querschnitt ausgebildet ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Untersuchungskammer (200) mindestens ein Filter (240) zur Filterung von durch die Einlassöffnung (205) eingeströmtem Primärgas vor dem Untersuchungsobjekt (130) angeordnet ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Untersuchungskammer (200) mindestens eine Kühlfalle (250) angeordnet ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Untersuchungskammer (200) mindestens ein Reagenz zur chemischen Reaktion mit dem Primärgas, oder eine Aufnahmeeinrichtung für eine solche Reagenz, angeordnet ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Halterung (110) eine verschließbare Zugangsöffnung (112) ausgebildet ist, mittels welcher die Untersuchungskammer (200) von außerhalb des primärgasführenden Systems (10) zugänglich ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Untersuchungskammer (200) eine Kühlanordnung (260) zum Kühlen eines Untersuchungsobjekts (130) angeordnet ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche eine Verschlusseinrichtung (275) zum Verschließen und Freigeben der Einlassöffnung (205) aufweist, wobei die Verschlusseinrichtung (275) von außerhalb des primärgasführenden Systems (10) betätigbar ist, und/oder welche eine Verschlusseinrichtung (276) zum Verschließen und Freigeben der Auslassöffnung (206) aufweist, wobei die Verschlusseinrichtung (276) von außerhalb des primärgasführenden Systems (10) betätigbar ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Untersuchungskammer (200) zumindest teilweise als Rohr (210, 215) ausgebildet ist, wobei in dem Rohr (210, 215) eine durch die Einlassöffnung (205) oder durch die Auslassöffnung (206) ausfahrbare Komponente anordenbar oder angeordnet ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Untersuchungskammer (200) zumindest teilweise als Rohr (210, 215) ausgebildet ist, wobei das Rohr (210, 215) mehrschichtig ausgeführt ist, thermisch isoliert ist, und/oder eine Kühleinrichtung aufweist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine die Untersuchungskammer (200) ganz oder teilweise bildende Komponente von außerhalb des primärgasführenden Systems (10) von der Untersuchungsanordnung (100) entfernbar ist und/oder einsetzbar ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche zumindest eine Wärmeleitstrecke (280) zwischen zumindest einer die Untersuchungskammer (200) bildenden Komponente und einem Temperierbereich (285) aufweist, wobei der Temperierbereich (285) von außerhalb des primärgasführenden Systems (10) temperierbar ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche zumindest eine Kamera (290) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, ein Inneres der Untersuchungskammer (200) und/oder eine Umgebung der Untersuchungsanordnung (100) aufzunehmen. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche zumindest eine Zuführleitung (300) zum Zuführen einer gasförmigen, flüssigen und/oder pulverförmigen Substanz von außerhalb des primärgasführenden Systems (10) in die Untersuchungskammer (200) aufweist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ein Filter (245) aufweist, welcher im Gasstrom zwischen Untersuchungsobjekt (130) und Auslassöffnung (206) zum Filtern von ausströmendem Gas angeordnet ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche als Untersuchungsobjekt (130) ein Filter oder einen Gewebefilterschlauch aufweist, durch welches bzw. welchen der Gasstrom geleitet wird. Untersuchungsanordnung (100) nach Anspruch 44, wobei die Untersuchungsanordnung (100) mindestens eine Abpulsvorrichtung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, einen Filterkuchen des Filters oder des Gewebefilterschlauchs über die Einlassöffnung (205) abzupulsen. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei aus der Düse (121 , 122, 125) oder den Düsen (121, 122, 125) ausströmendes Gas eine Treibströmung erzeugt, welche Primärgas an der Einlassöffnung (205) ansaugt. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Untersuchungskammer (200) mindestens ein Untersuchungsobjekt (130) und/oder mindesten eine Aufnahme (135) für ein Untersuchungsobjekt (130) angeordnet ist. Untersuchungsanordnung (100) nach Anspruch 47, wobei die Düse (121, 122, 125) oder die Düsen (121 , 122, 125) strömungsmäßig zwischen dem Untersuchungsobjekt (130) oder der Aufnahme (135) für ein Untersuchungsobjekt (130) und der Auslassöffnung (206) angeordnet sind. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halterung (110) zur Befestigung in einer Öffnung (22) der Wand (20) ausgebildet ist. Untersuchungsanordnung (100) nach Anspruch 49, wobei die Halterung (110) zum Abdichten der Öffnung (22) gegen Austritt von Primärgas ausgebildet ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halterung (110) ganz oder teilweise als Platte ausgeführt ist. Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ferner eine Inertgaszuführeinrichtung (270) zur Zuführung von Inertgas in die Untersuchungskammer (200) aufweist. Primärgasführendes System (10), aufweisend eine Wand (20), welche einen primärgasführenden Bereich (25) umschließt, und eine Untersuchungsanordnung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Untersuchungsanordnung (100) mittels der Halterung (110) befestigt ist, so dass sich die Untersuchungskammer (200) innerhalb des primärgasführenden Bereichs (25) befindet, die Einlassöffnung (205) und die Auslassöffnung (206) sich in den primärgasführenden Bereich (25) öffnen und die Gaszuführeinrichtung (120) von außerhalb des primärgasführenden Bereichs (25) mit unter Druck stehendem Gas beaufschlagbar ist. Primärgasführendes System (10) nach Anspruch 53, wobei in der Wand (20) eine Öffnung (22) ausgebildet ist, welche von der Halterung (110) verschlossen wird. Primärgasführendes System (10) nach einem der Ansprüche 53 oder 54, wobei die Einlassöffnung (205) und/oder die Auslassöffnung (206) quer zu einer Strömungsrichtung des Primärgases ausgerichtet sind. Verfahren zum Untersuchen eines Untersuchungsobjekts (130), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: 4. Examination arrangement (100) according to one of claims 2 or 3, wherein between the first section (221) and the second section (222) there is a deflection section (223) for diverting a gas stream flowing in through the inlet opening (205) to the outlet opening (206 ) is too trained. Examination arrangement (100) according to claim 4, wherein the deflection takes place by 180°. Examination arrangement (100) according to one of claims 4 or 5, wherein the deflection takes place around a band-shaped wall which delimits the first section (221) from the second section (222). Examination arrangement (100) according to one of claims 4 to 6, wherein the first section (221) from the inlet opening (205) to the deflection section (223) is designed as a continuous tube and / or extends along a longitudinal axis, and / or wherein the second section (222) from the deflection section (223) to the outlet opening (206) is designed as a continuous tube and / or extends along a longitudinal axis. Examination arrangement (100) according to one of claims 2 to 7, wherein the first section (221) is tubular. Examination arrangement (100) according to one of claims 2 to 8, wherein the second section (222) has an annular cross section and surrounds the first section (221). Examination arrangement (100) according to one of claims 2 to 9, wherein the first section (221) and the second section (222) are separated from one another by a partition (212). Examination arrangement (100) according to claim 10, wherein the partition (212) is completely or partially flat and / or flat. Examination arrangement (100) according to one of claims 10 or 11, wherein the partition (212) has a curvature (213) which at least partially defines the outlet opening (206) and / or directs the gas flow to the outlet opening (206). Examination arrangement (100) according to one of claims 2 to 12, which has a projection (115) which is attached to the holder (110) and projects into the first section (221). Examination arrangement (100) according to claim 13, wherein the deflection section (223) is formed entirely or partially on the projection (115), and/or wherein the projection (115) is designed to hold an examination object (130). Examination arrangement (100) according to one of claims 2 to 14, wherein the at least one nozzle (121, 122) opens into the second section (222). Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein the examination chamber (200) has a tube (210) for receiving the examination object (130) therein, and wherein the inlet opening (205) is arranged on the tube (210). Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein the examination chamber (100) is open to the primary gas-carrying area (25) exclusively at the inlet opening (205) and the outlet opening (206). Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein the examination chamber (100) between the inlet opening (205) and outlet opening (206) is arranged exclusively on the inside of the holder (110). Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein the nozzle (125) is arranged separately from the examination chamber (200) and with the examination chamber (200) for generating a negative pressure in the examination chamber (200) by gas flowing out of the nozzle (125). connected is. Examination arrangement (100) according to claim 19, wherein the nozzle (125) is connected to the examination chamber (200) via a labyrinth (127) and/or at least one deflection wall. Examination arrangement (100) according to one of claims 19 or 20, wherein the nozzle (125) is designed as a Venturi nozzle. Examination arrangement (100) according to one of claims 19 to 21, wherein the nozzle (125) is arranged on a side of the holder (110) opposite the examination chamber (200). Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein the outlet opening (206) is arranged closer to the holder (110) than the inlet opening (205). Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein the nozzle (121, 122) or the nozzles (121, 122) are directed from within the examination chamber (200) towards the outlet opening (206). Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein the inlet opening (205) and the outlet opening (206) point in the same direction and/or are aligned parallel to one another. Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein the inlet opening (205) and/or the outlet opening (206) are arranged relative to the holder (110) in order to be aligned transversely to the flow direction of the primary gas. Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein the outlet opening (206) is aligned transversely to the inlet opening (205), or wherein the outlet opening (206) occupies an angle between 90° and 60° to the inlet opening (205). Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein the outlet opening (206) is arranged to discharge the gas stream entering through the inlet opening (205) entirely or at least substantially parallel to the direction of the primary gas flowing past. Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein the gas supply device (120) is designed to pass gas through the holder (110). Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein at least one calming section (230) with a locally enlarged cross section is formed in the examination chamber (200). Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein at least one filter (240) for filtering primary gas flowing in through the inlet opening (205) is arranged in front of the examination object (130) in the examination chamber (200). Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein at least one cold trap (250) is arranged in the examination chamber (200). Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein at least one reagent for chemical reaction with the primary gas, or a receiving device for such a reagent, is arranged in the examination chamber (200). Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein a closable access opening (112) is formed in the holder (110), by means of which the examination chamber (200) is accessible from outside the primary gas-carrying system (10). Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein a cooling arrangement (260) for cooling an examination object (130) is arranged in the examination chamber (200). Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, which has a closure device (275) for closing and releasing the inlet opening (205), the closure device (275) being operable from outside the primary gas-carrying system (10), and/or which has a closure device (276) for closing and releasing the outlet opening (206), the closure device (276) being operable from outside the primary gas-carrying system (10). Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein the examination chamber (200) is at least partially designed as a tube (210, 215), with one in the tube (210, 215) passing through the inlet opening (205) or through the outlet opening (206 ) extendable component can be arranged or arranged. Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein the examination chamber (200) is at least partially designed as a tube (210, 215), the tube (210, 215) being designed in multiple layers, being thermally insulated, and/or having a cooling device . Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein a component forming the examination chamber (200) in whole or in part can be removed from the examination arrangement (100) and/or inserted from outside the primary gas-carrying system (10). Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, which has at least one heat-conducting section (280) between at least one component forming the examination chamber (200) and a temperature control area (285), the temperature control area (285) being temperature-controllable from outside the primary gas-carrying system (10). is. Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, which has at least one camera (290) which is designed to record an interior of the examination chamber (200) and/or an environment of the examination arrangement (100). Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, which has at least one supply line (300) for supplying a gaseous, liquid and/or powdery substance from outside the primary gas-carrying system (10) into the examination chamber (200). Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, which has a filter (245) which is arranged in the gas flow between the examination object (130) and the outlet opening (206) for filtering outflowing gas. Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, which has, as the examination object (130), a filter or a fabric filter hose through which the gas stream is passed. Examination arrangement (100) according to claim 44, wherein the examination arrangement (100) has at least one pulsing device which is designed to pulse a filter cake of the filter or the fabric filter bag via the inlet opening (205). Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein gas flowing out of the nozzle (121, 122, 125) or the nozzles (121, 122, 125) generates a driving flow which sucks in primary gas at the inlet opening (205). Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein at least one examination object (130) and/or at least one receptacle (135) for an examination object (130) is arranged in the examination chamber (200). Examination arrangement (100) according to claim 47, wherein the nozzle (121, 122, 125) or the nozzles (121, 122, 125) flow between the examination object (130) or the receptacle (135) for an examination object (130) and the outlet opening (206) are arranged. Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein the holder (110) is designed for attachment in an opening (22) in the wall (20). Examination arrangement (100) according to claim 49, wherein the holder (110) is designed to seal the opening (22) against the escape of primary gas. Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein the holder (110) is designed entirely or partially as a plate. Examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, which further comprises an inert gas supply device (270) for supplying inert gas into the examination chamber (200). Primary gas-carrying system (10), comprising a wall (20) which encloses a primary gas-carrying area (25), and an examination arrangement (100) according to one of the preceding claims, wherein the examination arrangement (100) is fastened by means of the holder (110), so that the examination chamber (200) is located within the primary gas-carrying area (25), the inlet opening (205) and the outlet opening (206) open into the primary gas-carrying area (25) and the gas supply device (120) from outside the primary gas-carrying area (25) can be pressurized with gas. Primary gas-carrying system (10) according to claim 53, wherein an opening (22) is formed in the wall (20), which is closed by the holder (110). Primary gas-carrying system (10) according to one of claims 53 or 54, wherein the inlet opening (205) and/or the outlet opening (206) are aligned transversely to a flow direction of the primary gas. Method for examining an examination object (130), the method having the following steps:
Einbringen eines Untersuchungsobjekts (130) in eine Untersuchungsanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 52, Introducing an examination object (130) into an examination arrangement (100) according to one of claims 1 to 52,
Einbringen der Untersuchungsanordnung (100) in ein primärgasführendes System (10), so dass sich die Untersuchungskammer (200) innerhalb eines primärgasführenden Bereichs (25) befindet, und die Einlassöffnung (205) und die Auslassöffnung (206) sich in den primärgasführenden Bereich (25) öffnen, Introducing the examination arrangement (100) into a primary gas-carrying system (10), so that the examination chamber (200) is located within a primary gas-carrying area (25), and the inlet opening (205) and the outlet opening (206) are in the primary gas-carrying area (25 ) open,
Beaufschlagen der Gaszuführeinrichtung (120) mit Druckgas oder Druckluft, und Durchführen einer Untersuchung am Untersuchungsobjekt (130) innerhalb des primärgasführenden Systems (10) und/oder nach Entnahme aus dem primärgasführenden System (10). Verfahren nach Anspruch 56, wobei ein primärgasführendes Systems (10) nach einem der Ansprüche 53 bis 55 verwendet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 56 oder 57, wobei die Gaszuführeinrichtung (120) mit Druckgas oder Druckluft beaufschlagt wird, so dass ein von der Einlassöffnung (205) zu der Auslassöffnung (206) gerichteter Gasstrom die gleiche Geschwindigkeit hat wie außerhalb der Untersuchungskammer (200) strömendes Primärgas. Verfahren nach einem der Ansprüche 56 bis 58, wobei die Gaszuführeinrichtung (120) nur während eines Zeitintervalls mit Druckgas oder Druckluft beaufschlagt wird, welcher kürzer ist als diejenige Zeit, welche das Untersuchungsobjekt (130) innerhalb des primärgasführenden Systems (10) verbleibt. Applying compressed gas or compressed air to the gas supply device (120) and carrying out an examination on the object to be examined (130) within the primary gas-carrying system (10) and/or after removal from the primary gas-carrying system (10). Method according to claim 56, wherein a primary gas-carrying system (10) according to one of claims 53 to 55 is used. Method according to one of claims 56 or 57, wherein the gas supply device (120) is acted upon with compressed gas or compressed air, so that a gas stream directed from the inlet opening (205) to the outlet opening (206) has the same speed as outside the examination chamber (200) flowing primary gas. Method according to one of claims 56 to 58, wherein the gas supply device (120) is only supplied with compressed gas or compressed air during a time interval which is shorter than the time that the examination object (130) remains within the primary gas-carrying system (10).
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