DE1116443B

DE1116443B - Geraet zum qualitativen Nachweis der Anwesenheit kleiner fester Teilchen, z.B. von Rauch, die in einem Gasstrom schwebend mitgefuehrt werden

Info

Publication number: DE1116443B
Application number: DEB44712A
Authority: DE
Inventors: Duncan Holmes Grindell
Original assignee: British Thomson Houston Co Ltd
Current assignee: British Thomson Houston Co Ltd
Priority date: 1956-05-23
Filing date: 1957-05-22
Publication date: 1961-11-02
Also published as: FR1176192A; GB862147A; US2932966A

Description

Es ist im Zusammenhang mit Verfahren zur Messung des Staubgehalts in einem Gas auf elektrostatischem Wege bereits vorgeschlagen worden, eine Elektrode zum Aufladen der Staubteilchen in einem Abschnitt des Gasstroms zu benutzen und eine andere Elektrode zum Sammeln der Teilchen und Messen der Gesamtaufladung — wodurch die gesamte Menge des Staubes ermittelt wird — in einem anderen Abschnitt des Gasstroms zu verwenden.

Die Erfindung richtet sich auf eine verbesserte Einrichtung mit einer geerdeten Fangelektrode, die zwischen einer ionisierenden oder aufladenden Elektrode und einer Sammelelektrode angeordnet ist. Auf diese Weise werden Erscheinungen wie Streukorona und Rückionisierung vermieden, und das Potential in dem Sammelabschnitt der Einrichtung kann niedriger sein als diejenige im aufladenden Abschnitt.

Demgemäß bezieht sich die Erfindung auf ein Gerät zum qualitativen Nachweis der Anwesenheit kleiner fester Teilchen, z. B. von Rauch, die in einem Gasstrom schwebend mitgeführt werden. Dabei wird eine an einer Stelle des Gasstroms angeordnete, mit einer Quelle hoher negativer Spannung verbundene, aufladende Elektrode verwandt, während an anderer Stelle des Stroms eine Niederschlags- oder Sammelelektrode angeordnet ist.

Ein derartiges Gerät ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine zwischen der aufladenden Elektrode und der Niederschlagselektrode angeordnete geerdete Fangelektrode.

Gemäß einer praktischen Ausführungsform der Erfindung wird aus dem die festen Teilchen enthaltenden Gasstrom ein im wesentlichen im Verhältnis zum Hauptstrom gleichbleibender Nebenstrom abgezweigt, in dem die aufladende Elektrode und die Niederschlagselektrode angeordnet werden. Dabei können die aufladende Elektrode wie die Niederschlagselektrode in je einer rohrförmig ausgebildeten, z. B. aus Metall bestehenden Kammer angeordnet sein, die zweckmäßig axial hintereinander angeordnet und lösbar miteinander verbunden sind.

In der ersten Kammer werden die festen Teilchen, ohne zurückgehalten zu werden, elektrostatisch aufgeladen, während die aufgeladenen Gasionen gesammelt und zurückgehalten werden. Die aufgeladenen festen Teilchen wandern weiter mit dem sie mitführenden Strom zu der erwähnten zweiten Kammer, wo ihre elektrische Ladung auf die Niederschlagselektrode übertragen wird. Die erwähnte, zwischen der aufladenden Elektrode und der Niederschlagselektrode angeordnete, in geeigneter Form ausgebildete Fangelektrode, die auf Erdpotential gehalten

der Anwesenheit kleiner fester Teilchen,

z. B. von Rauch, die in einem Gasstrom

schwebend mitgeführt werden

Anmelder:

The British Thomson-Houston Company
Limited, London

Vertreter: Dr. M. Herzfeld, Patentanwalt,
Düsseldorf, Kreuzstr. 32

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 23. Mai 1956 (Nr. 15 962/56)

Duncan Hohnes Grindell,

Northwood, Middlesex (Großbritannien),

ist als Erfinder genannt worden

wird und z. B. in der Nähe der Auslaßöffnung der ersten Kammer angeordnet sein kann, bewirkt, daß der größere Anteil der im Strom befindlichen Ionen an der Fangelektrode angesammelt wird.

Weitere Merkmale und Ausbildungsformen des vorstehend erläuterten Geräts sind aus der Zeichnung ersichtlich, in der ein solches Gerät schematisch und beispielsweise veranschaulicht ist.

Gemäß der Zeichnung enthält ein Schornstein 1 einen Strom eines Fluidums, dessen Rauchdichte gemessen werden soll. Lediglich ein geringer Bruchteil dieses Stroms wird von einem (nicht dargestellten) Gebläse beispielsweise durch einen Prüfabschnitt gesaugt, der allgemein mit 2 bezeichnet wird und ein Ansatzrohr 3 besitzt, welches in den erwähnten Strom hineinragt. Der Prüfabschnitt umfaßt eine erste Kammer, die durch ein kurzes, gerades Rohr 4 gebildet wird, welches eine zentral angeordnete Drahtelektrode 5 umgibt, an die ein hohes negatives Potential über einen Leiter 6 angelegt wird, der mittels einer isolierenden Durchführung 7 in die Wand eines Kniestücks des Rohrs 4 eingeschlossen ist. Das obere Ende des Drahts 5 ist unter Einschaltung eines Isolators 9 an einer Fangelektrode 8 aufgehängt. Die Fangelektrode 8 und die Wandung der Kammer oder des Rohrs 4 sind geerdet. Eine zweite Kammer wird durch ein gerades Rohr 10 gebildet,

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das eine größere Länge aufweist als der gerade Teil des Rohrs 4. Die Enden der Rohre 4 und 10 sind miteinander durch Flanschen 11, 12 verbunden, wobei ein isolierender Dichtring 13 zwischen den Flanschen angeordnet ist. Eine zentral angeordnete Elektrode 14, die sich in die Kammer 10 erstreckt und einen wesentlich größeren Durchmesser besitzt als der Draht 5, hängt von einem Kniestück 15 herab, das mit dem Rohr 10 mit Hilfe der Flanschen 16, 17, die durch einen Dichtring 18 isoliert sind, verbunden ist. Das Kniestück 15 leitet den Strom des Fluidums zu dem (nicht dargestellten) Gebläse. Die Elektrode 14 wird über einen Leiter 19 mit einem hohen, negativen Potential gespeist, wobei der Leiter

19 und die Elektrode 14 mittels einer Durchführung

20 in die Wandung des Kniestücks 15 eingeschlossen und von dieser Wandung isoliert sind. Die Wandung des Rohrs 10 ist über einen Belastungswiderstand 21 mit Erde verbunden; und ein Voltmesser 22 ist parallel zu dem Belastungswiderstand in den Stromkreis geschaltet. Es ist zu bemerken, daß diese Anordnung in der vorstehend erläuterten Weise arbeitet und daß der Voltmesser 22 die Aufladegeschwindigkeit der Wandung des Rohrs 10 anzeigt, wenn die festen Teilchen ihre Elektrizität auf diese Wandung entladen. Es ist offensichtlich, daß der Voltmesser geeicht werden kann zwecks unmittelbarer Ablesung des Gehalts an festen Teilchen pro Einheit der Stromwege oder der Rauchdichte in dem Kanal.

In vielen Fällen genügt der im Schornstein herrschende Zug, um einen ausreichenden Zweigstrom durch die Vorrichtung aufrechtzuerhalten. Es kann indes für diesen Zweck eine Hilfseinrichtung, wie z. B. eine an sich bekannte Luftstrahlpumpe, vorgesehen sein, Zugregler oder Ventile können am Düsenende und am Eingang der Strahlpumpe vorgesehen werden. In ähnlicher Weise können Abdeckoder Verschlußeinrichtungen am Eingangs- und Ausgangsende der Einrichtung derart angeordnet sein, daß sie den Durchgang von Schornsteingasen und die Ablagerung von Staub in der Einrichtung verhindern, wenn keine Rauchuntersuchungen durchgeführt werden.

Ferner können zusätzliche Vorrichtungen vorgesehen sein, um den gegebenenfalls an den Oberflächen, insbesondere der Oberfläche der Sammeloder Niederschlagselektrode, haftenden Staub zu lösen. Eine solche Vorrichtung kann z. B. aus einer Abklopf vorrichtung bekannter Konstruktion bestehen. Die Abklopfvorrichtung wird vorteilhaft so angeordnet, daß sie automatisch betätigt wird, z. B. wenn die vorstehend erwähnten Abdeck- oder Verschlußeinrichtungen geöffnet sind.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann im Rahmen der wesentlichen Merkmale mannigfach abgeändert und ausgestaltet werden. Bei einer vereinfachten Ausführungsform könnte z. B. die negative Hochspannungselektrode in der zweiten Kammer weggelassen werden; statt dessen kann poröses oder mehrwegiges Material, beispielsweise Metallspäne oder Stahlwolle, innerhalb der zweiten Kammer angeordnet werden, um als Sammelelektrode zu wirken. Beim Durchgang der Teilchen entladen sich diese auf das erwähnte Material und weiter über eine umgebende Wandung, welche elektrisch leitend ist, mit

15 dem Material in elektrischem Kontakt steht und von dem restlichen Teil der Rohrleitungen isoliert ist, auf einen Belastungswiderstand, wobei die Anordnung eines zur Messung der Aufladegeschwindigkeit dienenden Geräts ähnlich der gezeigten Anordnung getroffen ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Gerät zum qualitativen Nachweis der An-Wesenheit kleiner fester Teilchen, z. B. von Rauch, die in einem Gasstrom schwebend mitgeführt werden, mit einer an einer Stelle des Gasstroms angeordneten, mit einer Quelle hoher negativer Spannung verbundenen aufladenden Elektrode, mit einer an anderer Stelle des Stroms angeordneten Niederschlags- oder Sammelelektrode, ge kennzeichnet durch eine zwischen der aufladenden Elektrode und der Niederschlagselektrode angeordnete geerdete Fangelektrode.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufladende Elektrode und die Niederschlagselektrode in einer nur von einem Teil des Gasstroms durchflossenen Nebenleitung angeordnet sind.

3. Gerät nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zweiten Elektrode und der Erde ein Belastungswiderstand sowie ein zur Messung des Spannungsgefälles längs des Belastungswiderstandes dienendes Gerät angeschlossen sind.

4. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aufladende Elektrode wie die Niederschlagselektrode in je einer rohrförmig ausgebildeten, z. B. aus Metall bestehenden Kammer angeordnet sind, die zweckmäßig axial hintereinander angeordnet und lösbar miteinander verbunden sind.

5. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die erste Kammer bildende rohrförmige Abschnitt geerdet ist, während eine zur Messung der Aufladegeschwindigkeit dienende Einrichtung mit dem die zweite Kammer bildenden rohrförmigen Abschnitt verbunden ist.

6. Gerät nach Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kammern innerhalb eines Rauchgasabzugskanals gleichachsig mit dem Strom des in den Kanal abgeführten Fluidums angeordnet sind.

7. Gerät nach Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Auslaßöffnung der zweiten Kammer eine Luftstrahlpumpe vorgesehen ist.

8. Gerät nach Ansprüchen 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hauptgasstrom und dem die Gerätekammern durchfließenden Zweigstrom Verschlußeinrichtungen vorgesehen sind.

9. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederschlagselektrode mit einer mechanischen Einrichtung zum Abklopfen derselben verbunden ist.

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In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 833 865; Zeitschrift des VDI, 97 (1955), S. 113 bis 117.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen