DE2237736C2 - Einrichtung zur Messung der Staubemission von staubführenden Kanälen, insbesondere Schornsteinen - Google Patents

Description

druck im staubführenden Kanal verstellt, und daß der Regler und die von ihm beeinflußte Stelldrossel so ausgebildei sind, daß beim Staudruck Null die Differenz der Strömungsvolumina von 'Abluftleiuing

Zeichnung erläutert, die ein Ausführungsbeispicl dei I!limiting nach der vorteilhaften Ausgestaltung veranschaulicht.

I!in staubtührender Kanal, hier ein Schornstein.

und Ansaugleitung ebenfalls Null beträgt und bei an- 5 im mn I bezeichnet. Line Ansaugleitung 2 besitzt ein steigendem Staudruck zunehmend Werte größer als l 4 i Stll

NuII annimmt. " drossel 5. eine Pump

teile 7 und 8 bis zum liingang meßueräies lon. Letzteres ist

Der dem siaubführenden Kanal entnommene Te gasstrom wird jetzt nicht mehr wie in dem Haupt-

Filier 3. eine einstellbare Drossel 4. eine Stelldrossel 5. eine Pumpeii und setzt sich über l.eiiungs-

eines Staii·-»- aus Linlachheiis-

patent durch den Regler konstant gehalten, son- m gründen durch ein Filterhand Kt symbolisch andern in Abhängigkeit von der Strömungsge- gedeutet.

Am Ausgang 11 des Staubmeßgerätes ist eine lufileitung 12 angeschlossen. In dieser ist eine Drossel 13 eiimefüui.

Die^Druckdilferenzcn an den Drosseln 4 und 13 dienen zum Stellen eines Reglers. Dieser_besteht hier aus pneumatischen Kammern 14 und 15. welche m der Praxis zu einer Baueinheit vereinigt sind. Die Kammer 15 wird über Verbindungsleitungen id und der Drossel 13 Jer Abluftleitung 12 beautschlaiit. während die Kü.Mmer 14 über Leitungen 18 und 19 von der einstellbaien Drossel 4 in der Ansaugleitung beeinflußt wird. Der Regler 14. 15 hat ein" Gestänge 20. welches die Stelidrossel 5 in der

schwindigkeit im staubhaltigen Kanal gestellt. 1st
diese Null, so ist auch der Teilgasstrom Null: hat
hingegen die Strömungsgeschwindigkeit einen Maximalwert, so wird auch die größtmögliche Menue 15
Teilgas entnommen. Als besonderer Vorteil wird
dabei ohne Mehraufwand eine geschvvindigkeitsgleiche Absaugung des Teilgasstronies erzielt, wodurch das Strömungsbild im staubführenden Kanal
keine der Meßgenauigkeit abträgliche Verzerrung 20 17 von
erfährt. Da weiterhin der effektive Querschnitt der
Lninahmesonde und derjenige des staubhaltigen
Kanals bekannt sind, kann auf einfachste Weise in
einer Auswertesiufe vom Staubstrom im Sondenkanal auf den gesamten Staubstrom im staubführen- 25 Ansauuleitunii beeinflußt.

den Kanal geschlossen werden. Hierzu ist in der An dem Teil der Ansaugleitung/wischen Pumpe 6

Regel nur eine entsprechende Einstellung einer Ver- und Eingang 9 des Sutubmeßgerates ist ein in den stärkerstufe der Auswerteelektronik nach Beaul- Schornstein Ϊ ragendes Sondenrohr 21 angeschlossen, schlagung der Meßstelle im eigentlichen Staubmeß- Die Pumpen 6 und 22 werd:n \om Motor 23 an-•lerät mit einer Eichmensc eines Musterstaubes er- 30 sieiriehen. In Höhe der Meßebene 23 im Schornforderlich. " itcin 1 sind weitere Lninahmeölfnungen 24 und 2?

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die miliels vorgesehen. Die ÖlTnung 24 dient zur Entnahme des der Druckmeßdose verstellbare Drossel in der An- statischen Druckes im Schornstein 1. während die saugleitung angeordnet und hat beim Staudruck Null ÖlTnung 25 den Gesamtdruck im Schornstein erfaßt, im "staubführenden Kanal ihren größten ÖtTnungs- 35 Die Öffnung 24 ist über eine Leitung 26 mit der querschnitt, und die vom Regler beeinflußte Stell- einen Kammer einer Druckmeßdose 27 \erblinden, drossel ist ebenfalls in der Ansaugleitung angeordnet während die EntnahmeöfTnung 25 über eine Leitung und mit dem Regler so verbunden, daß sie bei Stau- 28 mit der anderen Kammer der Dn.ckmeßdose -7 druck Null ihren größten ÖtTnungsquerschnitt hat. verbunden ist. Die Kammern der Regler 14 und 1? Bei dieser Ausgestaltune liegen beide verstellbaren 40 und die Druckmeßdose 27 enthalten Membranen, die Drosseln in der"Frischluft führenden Ansaugleitung. je nach den Druckverhältnissen nach der einen oder Damit ist die Gefahr einer Korrosion der beweg- anderen Seite ausgelenkt werden und im einzelnen liehen Teile der Drosseln so gut wie ausgeschlossen. hier nicht bezeichnet sind. Di·' Membran der Druck-Das wäre nicht der Fall, wenn — wie ebenfalls möu- meßdose 27 steht dabei unter der Wirkung einer ₁-I₁ _ eine oder beide Drosseln in der Abluftleitung 45 Zugfeder 29. Die Membranen der_ Druckmeßdose _7. angeordnet wären, denn diese führt, wenn auch in der Reglerkammern 14 und 15 sowie die Steil-'.erineer Konzentration. Teile des möglicherweise drossel 5 nehmen in der Zeichnung eine mittlere

Stellung ein. Mit der Membran der Druckmeßdose 27 ist ein Gestänge 30 verbunden, das den effektiven

geringer Konzentration. Teile des möglich aggressiven Gases vom staubführenden Kanal.

Werden als Registrierinstrument ein Schreiber be-

kannter Art und ein Staubmeßgerät nach der in 50 öünungsquersclinitt der Drossel 4 in der Ansaug- »Staub« a. a. O. angeführten Art verwendet, so kann leitung 2 beeinüußt. In der Olienstellung hat die

Drossel 4 im wesentlichen den gleichen Öffnungsquerschnit. wie die Drossel 13.

an Hand des Papiervorschubes die Meßzeit und an
Hand der Auslenkung des Schreibclementes das
während dieser Zeit angefallene Staubgewicht abgelesen werden. Rein visuell ist an der Steigung der 55
beschriebenen Linie bereits erkennbar, ob viel oder
wenig Staub emittiert wurde. Ist die Steigung gegenüber der Waagerechten gering, so ist die in der Zeiteinheit emittierte Staubmenge groß, weil dann ein .... _. .

bestimmtes Staubgewicht in kürzerer Zeit erreicht 60 Membranen in den Rcglcrk.'smmern 14 unu 15

nehmen dabei eine solche Stellung ein. daß die Stelldrossel 5 geöffnet ist. Die Pumpe 6 vermag in einem solchen Fall dieseibe Menge an Frischluft über den Filter 3 anzusaugen, wie die Pumpe 2 über die Ab

Die Arbeitsweise der Einrichtung ist wie folgt: Es sei angenommen, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Rauchgases im Schornstein 1 Null ist. In diesem Fall zieht die Feder 29 die Membran der Druckmeßdose 27 in ihre linke Feldstellung, so ti al) die Drossel 4 ihren größten Querschnitt hai Die

wird, und umgekehrt. An Stelle des Schreibers können selbstverständlich auch eine Digitaluhr für die abgelaufene Meßzeit und ein Digitalzähler für den in dieser Zeit emittierten Staub verwendet werden. Hier

durch ist eine besonders einfache Überprüfung wie 65 luftleitung 12 an die Atmosphäre abgibt. Dadurch

bei einem Elektrizitätszähler durch eine amtliche ist die Einrichtung pneumalisch im Gleichgewicht.

Überwachungsperson möglich. so daß über das Sondenrohr 21 aus dem Schorn-

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der siein 1 kein Teilstrom entnommen wird.

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Hat das Rauchtias im Schornstein 1 hingegen cmc Schornstein I berücksichtigen. Dies ist erforderlich,

uewisse Geschwindigkeit, so werden die Kammern wenn die Hinrichtung für slaubführende Kanäle

der Di ucknießdose 27 unterschiedlich beaufschlagt. gleicher Stiömungsgeschwiniligkeit. abei \erschiede-

I'nil /war ist der über die Liitnahmeöllnung 25 und lter lempeiatur cinset/bar sein soll, weil der durch

die Leitung 2S /uuelühiie Gcsamtdruck größe ι als 5 die I iunahmeöllnung 25 entnommene Gehirndruck

der übei die Leitung 26 /ueeführte statische Druck. unter gleichbleibender Strömungsgeschwindigkeit bei

Die Diflcreu/ beider Drücke eisiiht den dynamischen höheren lempeiaturen niedriger ist als bei niediigen

Druck oder Staudruck im Schornstein 1. Das (ie- !Vmperalurcn.

stange 30 verstellt demgemäß den effektiven Oll- Wie schon weiter oben angedeutet, ist es nicht unnimgsi|iiersclinill der Drossel 4 in Abhängigkeit \om m bedingt erforderlich, die einsiellbaien Drosseln 4 Staudruck im Schornstein 1. mithin also \o.i der und 5 wie beim Auslührungsbeispicl in der Ansaug-StröiiHingsgeschwindigkeit. Dadurch steigt die Druck- leitung 2 anzuordnen. Vielmehr können beide odei dillcrcn/ an der Drosselstelle 4 an. wodurch die kann auch nur eine dieser Drosseln auch in der Ab-Membraii in der Kammer 14 nach oben ausgelenki lulileiiimg 12 angeordnet werden. Bleibt beispiels wird. Dadurch wird die Sielldrossel 5 in ihrem 15 ν eise die \on der Druckmeßdose 27 gestellte Drossel effektiven Ouersehnitt \erensit. und /war so weit, bis in der Ansaugleitung 2 und wird die \om Reeler be liie Druckdifferenz an der Drossel 4 infolge der dann einlliißte Sielldrossel 5 in die Leitung 12 eingefügt, geringeren Strömungsmenge wieder ihren urspiiing- so muß dafür gesorgt v/erden, daß bei Verengung dann dem Lineaim 9 des Staubmeßgerätes eine der Drossel 4 die Drossel 5. von einer gedrosselten liehen Wert erreicht hat. I her die Pumpe ft wird 20 Stellung ausgehend, zunehmend ikn Ahluftquciueriimere Mensie Frischluft zugeführt, als über die schnitt freigibt, um dergestalt die nötige Volumen-Pumpe 22 und die Abluttleitung 12 abgeführt wird. liifferen/ für die Hntnahme des Teilgasstromes /u Diese Strömungsmengendifferenz bewirkt, daß das ei/eugen. Wird zusätzlich an Stelle der Drossel 4 die fehlende Strömimgswilunien als Teilgasstrom übei Drossel 13 \on der Druckmcßdose 27 einstellbar gedie Sonde 21 aus dem Schornstein entnommen wird. 25 macht. ■«> muß die Hinrichtung so getroffen werden. Ls ist leicht einzusehen, daß bei größter Strömlings- daß die Drossel 13 bei Staudruck Null ihren kleinsten geschwindigckit im Schornstein 1 das Gestänge 30 Sirömungsquersehnitt aufweist. Schließlich ist es am weitesten nach rechts auswandert und die auch möglich, die Stelldrossei 5 in der Ansaug-Drossel 4 ihren geringsten Querschnitt einnimmt leitung 2 /11 belassen und die Drossel 13 mittels der Demgemäß wird in diesem Fall über den Regler die 30 Drucknießdose 27 /u stellen.

Stelldrossel 5 auf größte Drosselwirkung verstellt, so Der Hinsat/ des Reglers 14. 15. der nicht notdaß in diesem Fall auch der größtmögliche 'Leu- wendigerweise pneumatischer Art sein muß. bewirkt, gasstrom übei die Sonde 21 entnommen wird. analog /um Regler in der Hauplpatentanmeklung. Die Feder 2*) ist einstellbar ausuebildet. Ihre Kraft daß die von der Drossel 4 vorgegebene Differenz dei wird unter Berücksichtigung der sonstigen Daten \on 35 Strömungs\olumina. die das dem staubführenden Drossel 4. Regler 14 und 15 und Stelldrossel 5 so Kanal entnommene Teilgasvolumen bestimmt, von eingestellt, daß die l.ntiahmegeschwindigkeit im dem zunehmenden Strömungswiderstand im Staub-Sondenrohr 21 der Strömungsgeschwindigkeit im meßgerät 10 infolge zunehmender Beschichtung konrestlichen Ouersehnitt des Schornsteines 1 entspricht. staut bleibt. Das wäre beispielsweise dann nicht der Damit ist eine geschwindigkeitsgleiehe oder iso- 40 Fall, wenn unter Weglassung des Reglers und der kinetische Hntnahme lies Teilgasstromes gewähr- Ί eile 5 und 13 das Strömungsvolumen in der Ansaugleistet. Mit der Feder 29 läßt sieh dabei in einfachster leitung 2 unmittelbar und allein durch die Drossel 4 Weise auch die Temperatur des Gasstromes im beeinflußt würde.

Hierzu 1 Blatt Zeichnunccn

Claims (1)

1. Eiimaiiii eines für Iniinissionsmcssungen aiisge-

   I'ateiiianspiüche- legien Stauhmeßgeräles eine pumpeubestückie. iiiier-

   bcsiuckie und mit der freien Atmosphäre in Ver-

   1. I inrichlung zur Messung tier Staubemission bmduni: stehende Ansaugleitung und am Ausgang von siaublühienden Kanälen. insbesondere 5 des Suuibmeßueiäies eine ebenfalls pumpenbestückte Sehorusieinen. bei tier am Eingang eines für Ablullleiltina angeschlossen ist. hei der an die beiden inimissioiisniessLingen ausgelegten Siaubmeß- l.ciiuiiüon ein von beiden Stiömungsvoliimina begeräies eine pumpenbestückte. lillerbesiiickle und einllul.Üer und eines der beiden Volumina üher eine mil der freien .Aimosphäre in Verbindung siehende S'elklrossel beeinflussender Regler angeschlossen isi. Ansaugleitung und am Ausgang des Staub- iu v.n/u in |eder der beiden Leitungen eine Drossel nießgeiätes eine ebenfalls pumpeubestückie Ab- eingeschaltet ist. deren jeweilige Druckdifferenz zui lullleitung angeschlossen ist. bei der an die lieeinllussunu des Reglers dien'., und bei der ein in beiden 1.eilungen ein von beiden Slrömungs- ,i_cn staub!ülirenden Kanal reichendes Sondenrohr an solumina beeinflußtet und eines der beiden _c'^;e Ansauuleitumi zwischen Pumpe und Eingang des Volumina ülur eine Sielldrossel beeinflussender 15 SlaubmeßÜerüics" angeschlossen ist. mil dem der.i Regler angeschlossen ist. wo/u in jeder der >uiuhiührenden Kanal ein Teilgassirom entnommen beiden Leitungen eine Drossel eingeschaltet ist. wird, eier der Differenz der Slrömungsvolumina in deren jeweilige Druckdifferenz zur Beeinflussung beiden Leitungen entspricht, wobei an dem Ausgang des Reglers d:.m. und bei der ein in den staub- des StauhmcLJüerütes ein registrierendes Meßführenden Kanal reichendes Sondenrohr an die 20 instrument bekannter An angeschlossen ist. Eine Ansaugleitung zwischen Pumpe und Eingang des solche Einrichtung ist in dem Hauptpatent 2 032 127 Siaubmeßgeräies angeschlossen ist. mit dem dem beschrieben, während ein seiner Grundkonzeption staubführenden Kanal ein Teilgasstrom ent- nach mit Vorteil verwendbares Immissionsmeßgerät nommen wird,, der der Differenz der Strömlings- in der Zeitschrift »Staub-Reinhaltung der Luft«, volumina in beiden Leitungen einspricht, wo- 25 1967. H. K), S. 335 ff., beschrieben ist.

   bei an dem Ausgang des Staubmeßgerätes Bei der Einrichtung nach dem Hauptpatent ein registrierendes Meßinstrument bekannter wird als Meßergebnis der prozentuale Gewichts-Art angeschlossen ist, nach Patent 2 032 127, anteil des Staubes pro Volumeinheit Abgas erdadurch gekennzeichnet, daß zur Mes- halten. Diese Einrichtung ist daher überall dort mit sung des in der Zeiteinheit aus dem staub- 30 Vorteil verwendbar, wo im siaubführenden Kanal führenden Kanal (1) :mittie ".en Staubgewich- zeitlich relativ konstante Strömungsgeschwindigkeiten tes und zur Erzielung °iner geschwindigkeits- herrschen, beispielsweise bei Grundlast-Kraftwerken, gleichen Absaugung eine evr beiden den Infolge der dort gleichbleibenden Strömungs-Regler beeinflussenden Drosseln (4. 13) in ihrem geschwindigkeit und des konstanten Strömungs-Querschnitt einstellbar ausgebildet ist. daß zur 35 Querschnittes läßt sich das emittierte Abgasvolumeii Verstellung dieser Drossel eine Druckmeßdose leicht ermitteln und das prozentuale Staubgewicht (27) vorgesehen ist. die über in den siaubführen- darauf beziehen. Schwierigkeiten 'reten jedoch dann den Kanal reichende weitere Entnahmesonden auf. wenn sich, was oft der Fall ist. die Strömungs-(24. 25) sowohl vom Gesamtdruck als auch vom geschwindigkeit im siaubhaltigen Kanal relativ oft statischen Druck im staubführenden Kanal Ix- 40 und stark ändert. L'm dem zu begegnen und auch aufschlagt wird und damit die einstellbare Drossel ' in einem solchen Fall das emittierte Staubgewicht in Abhängigkeit vom Staudruck im staubführen- pro Zeiteinheit, nachstehend Staubsirom genannt, den Kanal verstellt, und daß der Regler (14. 15) zu erfassen — nur dieses ist aus Gründen der und die von ihm beeinflußte Stelldrossel (5) so Umweltverschmutzung von Belang—. müßte bei der ausgebildet sind, daß beim Staudruck Null die 45 Einrichtung nach dem Hauptpateni durch eine Son-Differenz der Strömungsvolumina von Abluft- dereinrichtung die Strömungsgeschwindigkeit sepaiat leitung und Ansaugleitung ebenfalls Null beträgt erfaßt und in eine Rechnung eingesetzt werden. Das und bei ansteigendem Staudruck zunehmend ist aufwendig und umständlich.
   Werte größer als Null annimmt. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, durch

   2. Einrichtung nach Anspruch 1. dadurch ge- 50 vergleichsweise einfache zusätzliche Mittel die Meßkennzeichnet, daß die mitteis der Druckmeßdose einrichtung nach dem Hauptpatent so zu erweitern, (27) verstellbare Drossel (4) in der Ansaug- daß mit ihr die unmittelbare Messung des Staubleitiing (2) angeordnet ist und bei Staudruck Null stromes und eine geschwindigkeitsgleiche Entnahme im staubführenden Kanal ihren größten ÖITnungs- des Teilgasstromes möglich sind.

   querschnitt hat und daß die von dem Regler (14. 55 Die neue Einrichtung zur Messung der Staub-

   15) beeinflußte Stelldrossel (5) ebenfalls in der emission von staubführenden Kanälen u. dgl. ist er-

   Ansaugleiiung (2) angeordnet ist und so mit dem fiiulunesgemüLi dadurch gekennzeichnet, daß zur

   Regler verbunden ist. daß sie bei Staudruck Null Messung des in der Zeiteinheit aus dem siaubführen-

   ihren größten ÖITiiungsquerschnitt hat. den Kanal emittierten Staubgewichtes und zur Er-

   60 zielung einer geschwindigkcitsgleichen Absaugung eine der beiden den Regler beeinflussenden Drosseln

   in ihrem Querschnitt einstellbar ausgebildet ist. daß

   /ur Verstellung dieser Drossel eine Druckmeßdose

   vorgesehen ist. die über in den siaubführenden Kanal

   65 reichende weitere Entnahmesonden sowohl vom

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung Gesanildruek als auch vom statischen Druck im

   zur Messung tier Staubemission von staubführenden staubführenden Kanal beaufschlagt wird und damit

   v-iivii.Mi insbesondere Schornsteinen, bei der am die einstellbare Drossel in AMiänumkeit vom Stau-