DE953926C

DE953926C - Extraction device for flue gases for gas analysis, especially very hot and dusty gases

Info

Publication number: DE953926C
Application number: DEH20945A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Heinz Engelhardt; Paul Krueger
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1953-08-08
Filing date: 1954-07-23
Publication date: 1956-12-06

Description

AUSGEGEBEN AM 6. DEZEMBER 1956ISSUED DECEMBER 6, 1956

H 20945IX142 IH 20945IX142 I.

Zusatz zum Patent 943Addendum to patent 943

Gegenstand des Patents 943 078 ist eine Vorrichtungfür die Entnahme von Rauchgasen zur Gasanalyse, vorzugsweise bei modernen Feuerungen mit sehr hohen Temperaturen bis zu 2000⁰ C und staubigen Gasen, die im wesentlichen aus einem mit seinem vorderen Ende in den Feuerungsraum hineinragenden, an der vorderen Stirnseite offenen Entnahmerohr besteht, gegen dessen vordere Öffnung aus einer Düse Wasser in Richtung des Gasstromes ausgespritzt wird und so das Entnahmerohr vom Beginn der Gaseinlaßöffnung an durchspült.The subject of patent 943 078 is a device for the extraction of flue gases for gas analysis, preferably in modern furnaces with very high temperatures of up to 2000 ^° C. and dusty gases, which essentially come from a front end protruding into the furnace chamber with its front end consists of an open extraction pipe, against the front opening of which water is sprayed from a nozzle in the direction of the gas flow and thus flushes the extraction pipe from the beginning of the gas inlet opening.

Es wurde nun gefunden, daß es für manche Anwendungszwecke vorteilhaft ist, wenn man mehrere Düsen — oder einen. Ringspalt — benutzt, die um die frontale Entnahmerohröffnung herum angeordnet sind und deren Strahl in Richtung der Entnahmerohrachse verläuft.It has now been found that it can be used for some purposes is advantageous if you have several nozzles - or one. Annular gap - used that around the frontal extraction tube opening are arranged around and their beam in the direction of the extraction tube axis runs.

Es ist schon eine Entnahmevorrichtung mit mehreren in der Nähe der Entnahmerohröffnung befindlichen Düsen, aus denen Wasser ausgespritzt wird, bekannt. Bei dieser Anordnung ist im Innern des Entnahmerohres ein Rohr angeordnet, das kurz vor der vorderen öffnung des Entnahmerohres in eine mehrere Düsen tragende Verdickung ausläuft. Aus den Düsen werden die Wasserstrahlen in einer dem Gasstrom entgegengesetzten Richtung¹ gegen die vordere Entnahmerohröffnung sowie senkrechtThere is already an extraction device with several nozzles located in the vicinity of the extraction pipe opening from which water is sprayed out. In this arrangement, a tube is arranged in the interior of the extraction pipe, which ends shortly before the front opening of the extraction pipe in a thickened portion carrying a plurality of nozzles. The water jets from the nozzles are directed towards the front extraction pipe opening and perpendicular ^{in a direction 1 opposite to the gas flow}

zur Innenwandung des Entnahmerohres gespritzt. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß durch die Verdickung, welche die Düsen enthält, eine Verengung des Entaahmerohres geschaffen wird, die eine Verstopfung begünstigt. Außerdem wird bei dieser Anordnung die Innenwand des Entnahmerohres nicht überall von Wasser bespült, insbesondere nicht an den Stellen zwischen den nach vorn und den senkrecht zur Wand gerichteten ίο Düsen.injected to the inner wall of the extraction tube. This arrangement has the disadvantage that the thickening which contains the nozzles creates a constriction the Entaahmerrohr is created, which favors clogging. In addition, this arrangement, the inner wall of the extraction pipe is not washed everywhere with water, in particular not in the places between those facing forward and those facing perpendicular to the wall ίο nozzles.

Die Erfindung sei an Hand, der Abbildung näher erläutert. Die Abbildung gibt den vorderen, in den Feuerungs raum hineinragenden Teil eines erfindungsgemäßen, Enftnahmerohres im Schnitt wieder. ι ist die Wand des Entnahmerohres, 2 die Wand eines Kühlwassermantels, der dartutn gelegt ist. Zwischen diesen beiden Wänden strömt das Kühlwasser von einem Zufluß her in Pfeilrichtung nach der vorderen Entnahmerohröffnung. Am vorderen ao Ende des Entnahmerohres sind unmittelbar an seiner Öffnung Düsen 3 angebracht, die mit dem Kühlwassermantel in Verbindung stehen, so daß •sie von dem Kühlwasser gespeist werden. Es kann jedoch auch eine besondere Speisung vorgesehen «5 sein. Die von den Düsen ausgesandten Wasserstrahlen verlaufen entlang der Innenwandung des Entnahmerohres von der vorderen öffnung fort.The invention is explained in more detail with reference to the figure. The figure gives the front, in the Firing chamber protruding part of an inventive, Removal tube in section again. ι is the wall of the extraction pipe, 2 is the wall of a cooling water jacket that is placed there. The cooling water flows between these two walls from an inflow in the direction of the arrow to the front extraction tube opening. At the front ao end of the extraction tube are attached directly to its opening nozzles 3, which with the Cooling water jacket are connected so that • they are fed by the cooling water. It can however, a special feed can also be provided «5. The jets of water emitted by the nozzles run along the inner wall of the extraction tube away from the front opening.

Die Stärke der von den Düsen ausgesandten Wassersirahlen kann so gewählt werden, daß das Rauchgas in das Entnahmerohr hineingesaugt und mit Überdruck am anderen Ende aus ihm herauB-befördert wird. Eine besondere Pumpe zum Einsaugen des Rauchgases, bei der Entnahme erübrigt sich dadurch. Das im Entnahmerohr strömende Wasser löst aus dem Rauchgas CO₂ und in geringem Grade auch andere Gase heraus. Um zu vermeiden, daß dadurch das Analysenergebnis gefälscht wird, ist es zweckmäßig, daß die von den Düsen in der Zeiteinheit abgegebene Wassermenge und die Temperatur des Wassers konstant gehalten wird, was sich durch bekannte Mittel verwirklichen läßt. Dann ist die durch das Wasser herausgelöste Gasmenge konstant und kann in Rechnung gestellt werden. Auch durch Salzzusatz zu dem Spülwasser ist eine Herabsetzung seines Lösungsvermögens für Gase zu erreichen. The strength of the water jets sent out by the nozzles can be selected so that the flue gas is sucked into the extraction pipe and is conveyed out of it with overpressure at the other end. There is no need for a special pump to suck in the flue gas during extraction. The water flowing in the extraction pipe releases CO ₂ from the flue gas and, to a lesser extent, other gases as well. In order to avoid that the analysis result is falsified, it is advisable that the amount of water dispensed by the nozzles in the unit of time and the temperature of the water are kept constant, which can be achieved by known means. Then the amount of gas released by the water is constant and can be invoiced. The addition of salt to the rinsing water can also reduce its dissolving power for gases.

Man. kann, die letztgenannten Schwierigkeiten ganz vermeiden, wenn man als Spülmittel Dampf verwendet. Die Verwendung von Dampf bei Rauchgasentnahmeeinrichtungen ist zwar schon bekannt, jedoch wurde der Dampf bei den bekannten Anordnungen einem am Ende des Entnahmerohres angebrachten Injektor zugeführt, um den Sog für das Ansaugen des Rauchgases zu erzeugen. Eine Durchspülung des Entnahmerohres durch den Dampf findet bei dieser bekannten Entnahmeeinrichtung nicht statt.Man. can, the latter difficulties Avoid completely when using steam as a detergent. The use of steam at Flue gas extraction devices are already known, but the steam was used in the known Arrangements fed to an injector attached to the end of the extraction tube to to generate the suction for sucking in the flue gas. A flushing of the sampling tube by the steam does not take place in this known extraction device.

An Stelle des bei Verwendung von Wasser als Spülmittel am hinteren Ende des Entnahmerohres vorgesehenen Topfes zur Trennung von Wasser und Rauchgas braucht man dann an das hintere Ende des Entnahmerohres nur zwei Rohre anzusetzen, von denen eines nach oben geht und zur Analysenvorrichtung führt, während das andere nach unten geht und zweckmäßig in ein Überlaufgefäß hineintaucht, wodurch ein konstanter Überdruck des Gases erreicht wird. Beide Rohre werden außerdem von Kühlwassermänteln umgeben, so daß der im Rauchgas-Dampf-Gemisch, enthaltene Dampf kondensiert. Die Kondensation des Dampfes findet vorwiegend an den Staubteilchen des Rauchgases statt. Diese -werdeni dadurch aus dem Rauchgas herausgewaschen, während CO₂ und andere Gase infolge der hohen Temperatur des Kondensates nicht in nennenswertem Ausmaß aus dem Rauchgas herausgelöst werden.Instead of the pot provided at the rear end of the extraction pipe to separate water and flue gas when using water as a rinsing agent, only two pipes need to be attached to the rear end of the extraction pipe, one of which goes up and leads to the analysis device, while the other goes down and expediently dips into an overflow vessel, whereby a constant overpressure of the gas is achieved. Both pipes are also surrounded by cooling water jackets so that the steam contained in the flue gas-steam mixture condenses. The condensation of the steam takes place mainly on the dust particles of the flue gas. These are thereby washed out of the flue gas, while CO ₂ and other gases are not dissolved out of the flue gas to any significant extent due to the high temperature of the condensate.

Wenn Dampf als Spülmittel benutzt wird, wird, sofern man nicht eine besondere Dampfzuleitung vorsieht, in der Abbildung der Raum zwischen den Rohren 1 und 2 von Dampf durchströmt; es ist dann zweckmäßig, den Dampfmantel noch mit einem Kühlwassermantel zu! umgeben, . um eine Verzunderung des in den Feuerungsraum hineinragenden Teiles der Entnahmevorrichtung zu. verhindern. Dieser Kühlmantel wird vorteilhaft mit heißem Dampfkondensat beschickt, um eine zu starke Abkühlung des Dampfes in dem Dampfmantel zu vermeiden. Wenn, der Dampf nämlich gesättigt ist, kondensiert er schon in dem Entnahmerohr, und es kann dann eine Verstopfung des Entnahmerohres eintreten.If steam is used as a detergent, unless you have a special steam supply provides that steam flows through the space between the tubes 1 and 2 in the figure; it is then it is advisable to cover the steam jacket with a cooling water jacket! surround, . around a Scaling of the part of the extraction device that protrudes into the combustion chamber. impede. This cooling jacket is advantageously charged with hot steam condensate in order to to avoid excessive cooling of the steam in the steam jacket. If so, the steam is saturated, it already condenses in the extraction tube, and it can then become clogged enter the extraction tube.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Flue gas sampling device for gas analysis, especially very hot and dusty gases, with an extraction pipe that protrudes into the combustion chamber and is open at the front end the gas inlet opening is flushed through in the direction of the gas flow, according to patent 943 078, . characterized in that nozzles or a Annular gap for the detergent are arranged, the jet of which in the direction of the extraction pipe axis runs.

2. Flue gas extraction device according to claim i, characterized in that when the nozzles are fed with water, the from. the Nozzles the amount of water dispensed in the unit of time and · the temperature of the water constant held! will.

3. Flue gas extraction device according to claim 2, characterized in that the solubility of CO ₂ and other gases in it is reduced by adding salt to the rinsing water.

4. Flue gas extraction device according to one of the preceding claims, characterized in that that when the nozzles are fed with water, the extraction pipe is provided with a cooling jacket in a manner known per se and the water for feeding the nozzles is removed at the front end of this cooling jacket will.

5. Rauchgasentnahmevomchtung according to any one of the preceding claims, characterized in that that the strength of the. Jets emitted by the nozzles are selected so that that the flue gas is sucked into the extraction pipe and at the other end with overpressure is pushed out of it.

6. Flue gas extraction device according to claim ι or 5, characterized in that the detergent is steam.

7. flue gas extraction device according to claim 6, characterized in that the on Flue gas / steam mixture exiting at the rear end of the extraction pipe through the cooling jacket is cooled.

8. Flue gas extraction device according to one of the preceding claims, characterized in that the at the rear end of the Withdrawal pipe escaping water or condensate that is formed is discharged through a pipe that is immersed in an overflow vessel, which is also used as an immersion for constant maintenance the overpressure in the extraction pipe is used.

9. flue gas extraction device according to claim 6, 7 or 8, characterized in that the steam is withdrawn from a steam jacket surrounding the extraction pipe at the front and the steam jacket is in turn surrounded by a water jacket that is separated from the hot one The condensate of the steam flows through it.

Considered publications:
German Patent No. 270 351;
U.S. Patent No. 2,550,933.

1 sheet of drawings