• 专利附录
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  • 法律状态
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    • 专利摘要:

    公开号:WO1980000747A1
    申请号:PCT/CH1979/000127
    申请日:1979-10-02
    公开日:1980-04-17
    发明作者:E Luder；H Graf
    申请人:Von Roll Ag；E Luder；H Graf；
    IPC主号:G01N5-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Staubgehaltes in strömenden Gasen
    [0002] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung des Staub¬ gehaltes in einem strömenden Gas, bei welchem ein Teilgas¬ strom durch eine Absaugsonde aus dem strömenden Gas abge¬ leitet, durch ein beheiztes, den Staub auffangendes Filter gefiltert und anschliessend gekühlt wird, wobei die im Filter aufgefangene Staubprobe getrocknet und gewogen wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
    [0003] Für Staubmessungen in strömenden Gasen ist das direkte gravimetrische Verfahren, wie es beispielsweise in der VDI-Richtlinie 2066 beschrieben ist, bekannt. Dieses Ver¬ fahren gilt als die genaueste und zuverlässigste Methode zur Erfassung und Charakterisierung des Auswurfs bei den verschiedenen stauberzeugenden Prozessen. Das gravimetri¬ sche Staubmessverfahren wird einerseits zur Feststellung der Abscheideleistung von Staubabscheidern verwendet und bildet andererseits die Grundlage für die Eichung aller
    [0004] OMPI kontinuierlich messenden Staub- und Rauchdichte-Messgeräte. Zudem basieren alle behördlichen Vorschriften über Annahme¬ oder Kontrollmessungen von Feststoffauswürfen auf dem gra- vimetrisehen Messver ahren.
    [0005] Es ist jedoch nicht zu übersehen, dass das gravimetrische Verfahren eine Anzahl ins Gewicht fallender Nachteile auf¬ weist; es handelt sich um ein aufwendiges und zeitrauben¬ des Verfahren, welches für kleinere Kontrollen wirtschaft¬ lich nicht tragbar ist, und zudem müssen beim Verfahren verhältnismässig viele Einzelgeräte zusammengesetzt werden, die den Zusammenbau der Messapparatur aufwendig machen. Besonders erschwerend ist hierbei, dass die Auswertung der Messungen im Labor erfolgen uss, weshalb eine schnelle, unmittelbar nach der Durchführung der Messungen vorliegen¬ de Kenntnis der Messresultate verunmöglicht wird. Es ver¬ streichen mehrere Tage, bis die ausgewerteten Messresultate vorliegen.
    [0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene gravimetrische Messverfahren unter Vermeidung seiner Nachteile und unter Beibehaltung seiner Genauigkeit so auszunützen, dass die Messresultate kurzfristig, d.h. etwa spätestens nach einer Stunde vorliegen können, wobei die Installation der Messapparatur an der Messstelle schnell und ohne Transportaufwand erfolgen kann.
    [0007] Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die Trocknung und Wägung der aufgegangenen Staubprobe gleichzeitig durchgeführt wird, wobei die Wägung nach ange¬ nähertem Erreichen der Gewichtskonstanz der Staubprobe ab¬ gebrochen wird.
    [0008] O P m m , lP Die Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung zur Durchfüh¬ rung des erfindungsgemässen Verfahrens, bei welchem ein mit der Absaugsonde verbundener Filterbehälter und ein in Verbindung mit einer Feinwaage angeordnetes Trock¬ nungsgerät eine mit einstellbarer Heizleistung versehene Heizung und eine Temperaturmessvorrichtung aufweist.
    [0009] Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungs¬ beispiel dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
    [0010] Fig. 1 ein Blockschema einer Messeinrichtung für die Durchführung des erfindungsgemässen Staubmess- verfahrens und
    [0011] Fig. 2 eine schematische Darstellung der Staubmessein- richtung nach Fig. 1.
    [0012] Die in Fig. 1 dargestellte Messvorrichtung zur Durchführung von Stäubmessungen nach der gravimetrisehen Methode setzt sich aus einer Anzahl Baueinheiten zusammen. Diese sind eine Entnahmeeinheit 1, eine Filtereinheit 2 , eine Absaug¬ einheit 3, eine Wägeeinheit 4 und eine Steuereinheit 5. Die Baueinheiten 1 - 5 stellen tragbare und deshalb leicht transportierbare Einheiten dar, in denen eine Anzahl Ge¬ räte zusammengefasst sind und die deshalb an einem Arbeits¬ ort leicht zusammengestellt werden können.
    [0013] Aus Fig. 2 sind die in den Baueinheiten 1, 2, 3, 5 für die Entnahme der Staubprobe verwendeten Geräte ersichtlich. In einem Kanal 7, z.B. einem Rauchgaskanal einer Feuerung, strömen in Pfeilrichtung 8 mit Staub beladene Gase. In dem Kanal 7 wird zur Entnahme eines Teilgasstroms eine Absaug- sonde 9 eingebaut, an deren Mündung eine Düse 10 angeord¬ net ist, deren Oeffnung gegen die Strömungsrichtung 8 ge¬ richtet ist. Die Düse 10 kann gegen andere Düsen mit ande¬ rem Durchmesser ausgewechselt werden. Die Absaugsonde 9 kann ablaufseitig je nach Bedarf um zusätzliche Rohrstücke verlängert werden. An die Absaugsonde 9 schliesst ein Fil¬ terbehälter 12 an. Die Absaugsonde 9 und der Filterbehälter 12 sind in nicht dargestellter Weise heizbar; dadurch wird erreicht, dass der im Filterbehälter 12 eingebaute Messfil¬ ter immer eine bestimmte Temperatur aufweist. Diese ist regelbar und kann am Steuergerät 5 abgelesen werden. Die Staubprobe, d.h. der Filter mit dem abgeschiedenen Fest¬ stoff steht unmittelbar nach der Messung zur weiteren Be¬ handlung zur Verfügung.
    [0014] Durch den ausserhalb des Gasstroms liegenden Filterbehälter ist es möglich, Messungen schnell nacheinander durchzu¬ führen; die Absaugsonde 9 bleibt im Kanal 7 fest eingebaut, was auch eine Messung in giftigen oder explosionsgefährde- ten Gasgemischen erlaubt.
    [0015] Zur Entnahmeeinheit 1 gehört auch ein in den Gasstrom 8 ragendes Staurohr 13, mittels welchem einerseits der stati¬ sche Druck und andererseits die örtliche Geschwindigkeit im Kanal 7 ermittelt werden kann. Die Staudruck- bzw. Ge¬ schwindigkeitsmessung erfolgt durch ein zur Entnahmeeinheit 1 gehörendes Mikromanometer 15.
    [0016] An den Filterbehälter 12 schliesst ein Kühler 17 an, der eine Kondensat-Messvorrichtung 18 und einen Temperaturmess¬ fühler 19 aufweist. Die Temperatur des Fühlers 19 sowie weiterer Temperaturmessfühler werden in einem gemeinsamen, in der Steuereinheit 1 angeordneten Temperaturanzeigegerät 20 gemessen. Die Filtereinheit 2 besteht somit aus dem
    [0017] O Filterbehälter 12, dem Kühler 17, der Kondensat-Messvor¬ richtung und dem Temperaturfühler 19; in Fig. 1 sind ledig¬ lich schematisch der Filterbehälter 12 und der Kühler 17 mit durch Pfeile angedeuteter Wärmezufuhr oder -abfuhr dargestellt.
    [0018] Die Absaugeeinheit 3 umfasst eine Vakuumpumpe 25, einen Trockπer~26, eine Messblende 27, einen Temperaturfühler 28, ein steuerbares Magnetventil 29 und nicht dargestellte Regelgeräte für die Beheizung des Filterbehälters 12 und/ oder der Absaugsonde 9.'.Eine Leitung 30 verbindet den Kühler 17 mit dem Trockner 26, an den sich die Blende 27, der Fühler 28, das Ventil 29 und dann die Pumpe 25 an- schliessen.
    [0019] Die Messblende 27 zur Messung des Teilgasstroms kann gegen andere Blenden ausgewechselt werden. In Fig. 1 ist die Absaugeeinheit 3 durch einen schematisch dargestellten Trockner und eine Vakuumpumpe dargestellt.
    [0020] Die Steuereinheit 5 umfasst das Temperaturanzeigegerät 20, an dem die Temperatumessfühler 19, 28 und ein weiterer Temperaturmessfühler 32 zur Messung der Temperatur im Kanal 7 angeschlossen ist, sowie eine Schaltuhr 33 für das Ein- und Ausschalten des Ventils 29 und für die Vorwahl der Absaugzeit, ein Barometer 34, das Manometer 16 zur Bestim¬ mung des Unterdrucks an der Messblende 27 und ein Ventil
    [0021] 35 zur Einstellung des Teilstroms, das über eine Leitung
    [0022] 36 mit der Saugseite der Pumpe 25 verbunden ist.
    [0023] Das zur Entnahmeeinheit 1 gehörende Mikromanometer 15 dient auch zur Messung der Differenzdrücke an der Messblende 27, wie die entsprechenden LeitungsVerbindungen 37, 38 zeigen.
    [0024] OMPI /,. WIPO - Die Wägeeinheit 4 besteht im wesentlichen aus einer Waage, auf deren Wägeteller die Filter mit den aufgefangenen Staubproben gelegt werden. Ueber den Wägeteller kann eine Haube gestülpt werden, die in ihrem Innern eine Heizung, z.B. eine Infrarot-Heizung, aufweist. Solche Wägeeinheiten sind im Handel erhältlich, weshalb sie hier nicht naher beschrieben werden.
    [0025] Wesentlich für das vorliegende Verfahren ist die Art und Weise/ wie die Wägeeinheit 4 eingesetzt wird. Das aus dem Filterbehälter 12 entnommene Filter mit der aufgefangenen Staubprobe wird auf die Waage mit der beheizbaren Haube gebracht und getrocknet. Hierbei ist es zweckmässig, die Temperatur derjenigen im Filterbehälter 12 anzupassen. Gleichzeitig mit dem Trocknungsvorgang wird die Probe ge¬ wogen, wobei überraschenderweise festgestellt wurde, dass sich schon nach verhältnismässig kurzer Zeit Gewichtskon¬ stanz einstellt. Ausgedehnte Versuche an einer Vielzahl von Leerfiltern ergaben eine Wägeungenauigkeit von weniger als - 2 mg, was einer Nachweisgrenze gemäss VDI-Richtlinie 2449 von etwa 5 mg entspricht. Bei der Verwendung eines Infrarot-Heizgeräts zum Trocknen der Staubproben wurden o im allgemeinen Temperaturen von etwa 150 C erreicht, was annähernd auch den im Filterbehälter 12 vorhandenen Tempe¬ raturen entspricht.
    [0026] Durch Verwendung der beschriebenen Wägeeinheit 4 ist es möglich, eine Sofortmessung des Staubgehalts in einem strömenden Gas zu ermitteln. Werden 3 - 4 Filter zusammen ausgewogen und ausgewertet, liegt die Auswertezeit inner¬ halb 1/2 - 1 Stunde. Diese kurzen Auswertezeiten ermög¬ lichen erst, eine Anlage, z.B. eine Industriefeuerung für Heizöl schwer, mit einem vernünftigen Aufwand auf die zuge-
    [0027] OMP WIP lassenen Grenzwerte einzustellen.
    [0028] In Verbindung mit der Entnahme von Teilgasströmen ist es erwünscht, auch die C0 bzw. 0 -Gehalte zu ermitteln, die meistens kontinuierlich mit schreibenden Geräten ge¬ messen werden, so dass eine Mittelwertbildung nur sehr mühsam durchzuführen ist. Wird aber ein elektronischer Summierer mit der Absaugvorrichtung kombiniert und werden durch das normierte Ausgangssignal des CO - bzw. 0 -Mess¬ geräte Zählimpulse entsprechend seiner Grosse während der Staubmessung erzeugt, so kann am Schluss der Messung auf einfachste Weise der Mittelwert gebildet werden.
    [0029] Durch die Unterteilung der beschriebenen Messanlage in einzelne Baueinheiten wird der Transport und die Aufstel¬ lung der Anlage am Arbeitsort wesentlich erleichtert. Werden zudem die Leitung 36 und eine Leitung 39 zur Messung des statischen Drucks sowie Signalleitungen 40, 41 zur Uebertragung von Mess- bzw. Steuerimpulsen zu einem einzi¬ gen Verbindungselement zusa mengefasst, wird die Montage und Demontage der Messvorrichtung weiter vereinfacht.
    [0030] OMPI /,, WIPO Λ
    权利要求:
    Claims Patentansprüche
    1. Verfahren zur Messung des Staubgehalts in einem strömen den Gas, bei welchem ein Teilgasstrom durch eine Absaug¬ sonde aus dem strömenden Gas abgeleitet, durch ein be¬ heiztes, den Staub auffangendes Filter geführt und an- schliessend gekühlt -und getrocknet wird, wobei die im Filter aufgefangene Staubprobe getrocknet und gewogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung und Wägung der aufgefangenen Staubprobe gleichzeitig durch¬ geführt wird, wobei die Wägung nach angenähertem Er¬ reichen der Gewichtskonstanz der Staubprobe abgebrochen wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Staubprobe durch Infrarot-Strahlung getrocknet wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass die Temperatur bei der Entnahme und bei der Wägung der Staubprobe einander angenähert werden.
    4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An¬ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einer Absaugsonde (9) verbundener Filterbehälter (12) und/oder ein in Verbindung mit einer Feinwaage angeordnetes Trocknungsgerät eine mit einstellbarer Heizleistung versehene Heizung und eine Temperaturmessvorrichtung aufweist.
    5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An¬ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie sich aus einer Anzahl tragbarer Baueinheiten, d.h. eine Entnahme¬ einheit (1) , eine Filtereinheit (2) , eine Absaugeinheit (3), eine Wägeeinheit (4) und eine Steuereinheit (5) zusammensetzt.
    6. Verfahren zum Messen des Staubgehalts in strömenden Gasen, insbesondere bei Feuerungsanlagen, bei gleich¬ zeitiger Messung der mittleren C0 - und/oder O -Gehalte unter Verwendung eines Geräts zur Messung dieser Werte, gekennzeichnet, durch je einen am Geräteausgang angeord¬ neten Impulsgenerator, dessen Impulsfolge von der Grosse dieser Werte abhängt und durch einen elektronischen Summierer, durch den die Impulse während einer Messung gezählt und zur Mittelwertbildung verwendet werden.
    OMPI
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0020424A1|1981-01-07|
    CH636444A5|1983-05-31|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1980-04-17| AK| Designated states|Designated state(s): US |
    1980-04-17| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): AT DE FR GB NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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