DD210758B5 - Anordnung zur Feuchttemperaturbestimmung in Brueden - Google Patents

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Feuchttemperaturbestimmung des Brüdenzustandes von Trocknern insbesondere in Braunkohlenbrikettfabriken.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Braunkohlentrocknung erfolgt in der Praxis in Kontakttrocknern, in denen entweder die Kohleschüttung mittels Rührwerken oder durch die Drehung der Trocknertrommel auf der entsprechenden Heizfläche bewegt wird. Das dabei entstehende stark kohlenstaubhaltige Wasserdampf-Luft-Gemisch, der sogenannte Brüden, erzeugt durch seine geringe Dichte einen entsprechenden Auftrieb und wird ohne zusätzliche Gebläse elektrostatisch entstaubt und über Dach in die Atmosphäre geleitet. Der Trocknungsprozeß, für den vorzugsweise Röhren- und Tellertrockner verwendet werden, unterliegt je nach Kohlebeschaffenheit, -feinheit, -transportgeschwindigkeit und Füllmenge sowie der dazugehörigen Luftführung entsprechenden Schwankungen. Seine effektive Steuerung gestaltet sich schwierig. Der Betriebsablauf des Trocknungsprozesses wird teilweise aus dem Brüdenzustand, d. h. aus seiner Temperatur, aus dem Wassergehalt und der Menge ablesbar. Während sich die Temperaturmessung einfach gestaltet und vielfach durchgeführt wird, sind kontinuierliche Meßmethoden für die Brüdenwassergehalts- und -mengenmessung nicht gefunden worden, weil an sie gleichzeitig hohe Anforderungen an Robustheit und Wartungsfreiheit gestellt werden. Obwohl eine Anzahl von Geräten und Meßmethoden bekannt ist, die sich bedingt für den Einzelfall eignen, so sind z. B. Lithium-Chlorid-Messer oder solche mit Teilstromabsaugung und Teilkondensation zu nennen, konnte sich bisher keine Meßmethode im Dauerbetrieb behaupten.

Die bekannte psvchrometrische Meßmethode ist entweder diskontinuierlich oder mit einer entsprechenden Teilstromabsaugung und einer speziellen Meßanordnung für die kontinuierliche Messung durchführbar. Sie wird im allgemeinen nur bis 4O⁰C angewendet. Für diesen Bereich gelten auch die einschlägigen Berechnungsformeln. Aus der Anwendungstechnik ist ein Taupunktmeßgerät für kontinuierliche Messungen bekannt, das psychromevisch in der Weise arbeitet, daß sich auf einem Glasmeßfühler zwei aufgeschmolzene Thermoelemente befinden, durch einen Luftstrom ein Beschlagen des Meßfühlers mit Feuchtigkeit bewirkt wird, dadurch ein Stromfluß zwischen den beiden Elektroden entsteht, der als Maß für die Taupunkttemperatur benutzt wird. Speziell für den Einsatz in Braunkohlenbrikettfabriken ist ein psychrometnsch arbeitendes Gerät entwickelt worden, das mit einer halbautomatischen Befeuchtung mit Vorratsbehälter und Baumwolldocht sowie Baumwollebefeuchtungsstrumpf und Kleinlüfter für die Entstaubung und die notwendige Gasströmungsgeschwindigkeit arbeitet. Dieses Gerät befand sich zur Erprobung im Langzeitbetrieb, konnte sich aber wegen des zu komplizierten und wartungsaufwendigen Aufbaus in der Praxis als Betriebsmeßvorrichtung nicht durchsetzen.

Eine andere Vorrichtung wird in der US-PS 3,712,140 dargestellt. Bei dieser als Feuchttemperaturmeßeinrichtung dienenden Vorrichtung ragt ein als Rohr ausgebildetes Temperaturmeßelement, dessen Kondensationsfläche extern durch ein Mittel an Hand von erzwungener Konvektion gekühlt wird und dessen Meßspitze durch ein feuchtigkeitsspeicherndes Material umgeben ist, in einen von Gas durchströmten Kanal. Während des Betriebes kondensiert Dampf aus dem strömenden Gasstrom an den Kondensationflächen und befeuchtet das die Meßspitze umgebende Material. Dadurch ist es zwar möglich, eine hohe Genauigkeit des Meßwertes zu erreichen, aber durch die Kompaktheit der Vorrichtung hat diese eine geringe Dynamik, so daß Temperaturschwankungen nicht rechtzeitig erfaßt werden. Ein Einsatz zur Regelung von Trocknungsvorgängen ist deshalb nicht möglich.

Ziel der Erfindung ist es, mit einer robusten und wartungsarmen Anordnung, die mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit arbeitet, den Trocknungsprozeß insbesondere an Rohbraunkohlentrocknern kontinuierlich überwachen zu können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, zur Feuchttemperaturbestimmung des Brüdenzustandes eine Anordnung zu entwickeln, die im für psychrometrische Messungen unüblichen Bereich zwischen 50⁰C und 9O⁰C Taupunkttemperatur arbeitet. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe so gelöst, daß ein mit Flüssigkeit gefülltes, an beiden Enden verschlossenes Rohr mit einer Neigung von ca. 30° so an einer geeigneten Stelle im Schlot des Braunkohlentrockners angeordnet ist, daß der obere Teil in die Atmosphäre ragt und sich der untere Teil im Brüdenstrom befindet. Während dieser sich verjüngt, sind am oberen Teil des Rohres zur Verstärkung der Wärmeabgabe an die Atmosphäre Kühlrippen sowie am oberen Verschluß ein federbelastetes Sicherheitsventil angebracht. Der Querschnitt des Rohres ist vorzugsweise als Ellipse gestaltet, wobei die kleine Halbachse horizontal geordnet ist. An der Befestigungsstelle ist das Rohr im Schlot mit einer Isolierung versehen, die so bemessen ist, daß im Bereich von 50-90°C Taupunkttemperatur im Brüden Taupunktunterschreitungen auch im Hochsommer gegeben sind. Durch die Isolierung wird an den unteren Teil des Rohres ein Mantelthermometer geführt und so mit diesem verbunden, daß keine unerwünschten Tropfkanten entstehen. Die Meßspitze des Mantelthermometers, die verlängert und als Tropfspitze ausgeführt ist, erhält einen Mantel aus gut feuchtigkeitsspeicherndem Material, wie z. B. armierte Keramik. Durch die Flüssigkeit im Rohr wird dieses soweit gekühlt, daß seine Temperatur niedriger als die Kühlgrenztemperatur ist und somit an seiner Oberfläche eine ständige Kondensation des im Brüden enthaltenen Wasserdampfes erfolgt. Durch die Rohrneigung fließt dieses Kondenswasser zur Rohrspitze, erreicht den eigentlichen Meßfühler und befeuchtet diesen soweit kontinuierlich, daß er ständig an seiner Meßspitze gleichmäßig benetzt ist. Es entstehen somit keine Temperaturverfälschungen durch Wasserüberschuß und zu kaltes Kondensat.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt die erfindungsgemäße Anordnung in ihrem grundsätzlichen Aufbau. Am Schlot eines Braunkohlentrockners wird ein in seinem Querschnitt elliptisches Rohr 1 in einem Neigungswinkel α von ca. 30° derart angeordnet, daß ein Teil des Rohres 1 vom Brüdenstrom und der andere von der freien Atmosphäre ständig umspült wird. Bei der Wahl des Einbauortes ist darauf zu achten, daß eine ausreichende Brüdenströmungsgeschwindigkeit vorliegt. Das Rohr 1 ist an beiden Seiten verschlossen und am unteren in den Schlot hineinragenden Teil verjüngt. Der obere Verschluß 2 ist mit einem federbelasteten Sicherheitsventil versehen. Das mit einer Flüssigkeit 3, vorzugsweise Wasser und Frostschutzmittel, gefüllte Rohr 1 ist so angeordnet, daß die kleine Halbachse des elliptischen Querschnittes horizontal verläuft. An der Befestigungsstelle 4 ist das Rohr 1 mit einer Isolierung 5 versehen, die so bemessen ist, daß das Erreichen von Taupunktunterschreitungen auch bei Hochsommertemperaturen gegeben ist, da der Bereich der Taupunkttemperatur im Brüden bei 50-90°C liegt. Durch die Isolierung 5 wird ein Mantelthermometer 6 geführt und so mit dem Rohr 1 verbunden, daß keine unerwünschten Tropfkanten entstehen. Die Meßspitze 7 des Thermoelementes erhält einen Mantel aus armierter Keramik 8, das die Eigenschaft besitzt, Feuchtigkeit gut aufzunehmen. Dies wird durch die Porosität des Materials erreicht, welches auch den hohen thermischen Belastungen standhält. Die Spitze des Mantels ist verlängert und als Tropfspitze 9 ausgeführt, so daß überschüssiges Kondensatwasser abgeführt wird. Am oberen Rohr 1 angeordnete Kühlrippen 10 verstärken die Wärmeabgabe an die Atmosphäre. Durch den thermischen Umlauf der Wasserfüllung im Rohr 1 erfolgt ein selbständiger Wärmetransport an die Atmosphäre, wodurch es an dem im Brüdenstrom befindlichen Teil des Rohres 1 zu Taupunktunterschreitungen kommt und das Wasser den einfachen, robusten und hitzebeständigen Temperaturmeßfühler befeuchtet. Damit wird es möglich, die Temperatur des feuchten Thermometers an den Braunkohlentrocknern kontinuierlich zu messen. Ein Thermostat 11 und ein Verstärker 12 gewährleisten den Bezugspunkt und formen das Meßsignal in ein analoges elektrisches Einheitssignal um. Das so erhaltene Signal ist Grundlage für eine Reihe von Schaltungsanordnungen zum Betrieb und zur Steuerung der Trockner.

Claims (3)

1. Anordnung zur Feuchttemperaturbestimmung in Brüden unter Verwendung eines extern gekühlten Kondensationselementes zur Befeuchtung des von einem zur Feuchtigkeitsspeicherung dienenden Materials umgebenden Temperaturmeßmittels, insbesondere eines Thermoelementes, angeordnet in einem Gasstrom vorzugsweise zum Einsatz in Braunkohlentrocknern, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssigkeitsgefülltes, an den Enden verschlossenes Rohr (1) mit einem Neigungswinkel α von ca. 30° im Schlot des Braunkohlentrockners angeordnet ist, der untere in den Schlot hineinragende Teil des Rohres (1) verjüngt ist und am oberen in der Atmosphäre befindlichen Teil dieses Rohres (1) Kühlrippen (10) und ein mit einem federbelasteten Sicherheitsventil versehener oberer Verschluß (2) angeordnet sind, während an der Befestigungsstelle (4) des Rohres (1) im Schlot eine Isolierung (5) vorgesehen ist, durch die unter Vermeidung von unerwünschten Tropfkanten ein Mantelthermometer (6), dessen Meßspitze (7) mit einem Mantel ausgutfeuchtigkeitsspeicherndem Material (8) umgeben und als Tropfspitze (9) ausgebildet ist, geführt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) vorzugsweise einen elliptischen Querschnitt aufweist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kleine Halbachse des elliptischen Querschnittes horizontal angeordnet ist.