DE2105652A1

DE2105652A1 - Emissionsmeßgerät zur Messung der Staub-, Ruß- und Teeremissionen in Rauchgasen von Hausbrandöfen, Kesselanlagen oder dergleichen

Info

Publication number: DE2105652A1
Application number: DE19712105652
Authority: DE
Inventors: Hellmut 4390 Gladbeck Antrag auf Nichtnennung; Singer
Original assignee: HEINR SCHORN MESS U FEINWERKTE
Current assignee: HEINR SCHORN MESS U FEINWERKTE
Priority date: 1971-02-06
Filing date: 1971-02-06
Publication date: 1972-08-17

Description

Emissionsmeßgerät zur Messung der Staub-, RuB- und Teeremissionen in Rauchgasen von Hausbrandöfen, Kesselanlagen oder dergleichen Die Erfindung betrifft ein Emissionsmcßgerät zur Messung der Staub-, Ruß- und Teeremissionen in Rauchgasen von Hausbrandöfen, Kesselanlagen oder dergleichen, bestehend aus einem Rauchgasansaugrohr, aus einem Meßfilter, aus einer Aufnahme für den Meßfilter, aus einer Ansaugpumpe mit Antriebsmotor und den Antriebsmotor steuernder Schaltvorrichtung und aus einer Verbindungsleitung zwischen dem Meßfilter und der Ansaugpumpe.
Bei diesen Emissionsmeßgeräten wird ein Teil des Rauchgases der Hausbrandöfen, Kesselanlagen oder dergleichen, deren Staub-, Ruß- und Teeremissionen gemessen werden sollen, von der Ansaugpumpe Uber das Rauchgasansaugrohr, den Meßfilter und die Verbindungsleitung zwischen dem Meßfilter und der Ansaugpumpe angesaugt. Dabei verbleiben die Emissionen, Staub, Ruß und Teer, im Meßfilter. Wird Jeweils ein bestimmtes Rauchgasvolumen angesaugt, so ist die Menge der im Meßfilter festgehaltenen Emissionen, die gravimetrisch bestimmt wird, ein Maß für die Jeweilige Buftverschmutzung durch Staub-, Ruß- und Teeremissionen; es können Höchstwerte vorgeschrieben werden, deren Einhaltung den Betreibern der Hausbrandöfen, Kesselanlagen oder dergleichen zur Auflage gemacht und überprüft werden kann.
Ernissionsmeßgerate der eingangs beschriebenen Art, die in verschiedenen Ausführungsformen bekannt sind, genügen den an sie gestellten Anforderungen nicht, so daß ein Teilproblem des immer bedeutendender werdenden Umweltschutzes, nämlich die Reinhaltung der Luft, unter anderem auch deshalb noch nicht zufriedenstellend in Angriff genommen werden konnte, weil geeignete Emissionsmeßgeräte zur Messung der Staub-, Ruß- und Teeremissionen in Rauchgasen von Hausbrandöfen, Kesselanlagen oder dergleichen fehlen.
Im einzelnen sind die bekannten Emissionsmeßgeräte aus folgenden Gründen nachteilig. Zunächst istnicht sichergestellt, daß stets konstante Rauchgasvolumina angesaugt werden - bei den bekannten Emissionsmeßgeräten erfolgt die Abschaltung der Ansaugpumpe zeitabhängig, so daß bei unterschiedlichem Fördervolumen je Zeiteinheit in gleichen Zeitabschnitte unterschiedliche Rauchgasvolumina gefördert werden. Hinzukommt, daß auch dann, wenn stets gleiche Rauchgasvolumina gefördert werden, falsche Meßergebnisse entstehen können. Das ist einmal dann der Fall, wenn die Geschwindigkeiten des Rauchgases in den Rauchgasabzügen einerseits, im Rauchgasansaugrohr andererseits unterschiedlich sind. Zum anderen treten auch bei stets konstanten Rauchgasvolumina dadurch Meßfehler auf, daß im angesaugten Rauchgas enthaltener Wasserdampf bereits vor dem Meßfilter kondensiert - und damit ein Teil der Emissionen bereits vor dem Meßfilter niedergeschlagen wird. Darüber hinaus sind die bekannten Emissionsmeßgeräte umständlich zu handhaben, sind insbesondere die Meßfilter nicht besonders einfache auszuwechseln. Schließlich ist ein weiterer Nachteil bei den bekannten Emissionsmeßgeräten darin zu sehen, daß die Ansaugpumpe relativ schnell Schaden nimmt, so daß de bekannten Emissionsmeßgeräte immer wieder ausfallen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Emissionsmeßgerät zu schaffen, bei dem-die zuvor beschriebenen Nachteile bekannter Emissionsmeßgeräte ganz oder teilweise nicht mehr vorhanden sind.
Diese Aufgabe löst die Erfindung gleichsam stufenweise, wobei jede einzelne Maßnahme der Lösung eines Teilproblems der Verbesserung von Emissionsmeßgeräten der eingangs beschriebenen Art dient.
Zunächst ist ein Emissionsmeßgerät der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung den Antriebsmotor der Ansaugpumpe und damit die Ansaugpumpe in Abhängigkeit vom geförderten Rauchgasvolumen abschaltet. Vorzugsweise ist dazu als Ansaugpumpe eine solche mit von der Anzahl der Umdrehungen abhängigem Fördervolumen vorgesehen und schaltet die Schaltvorrichtung die Ansaugpumpe nach einer vorgegebenen Anzahl von Umdrehungen ab Als Ansaugpumpe mit von der Anzahl der Umdrehungen abhängigen Fördervolumen eignet sich besonders eine Kolbenmembranpumpe. ZweckmEBigerweise besteht bei einem Emissionsmeßgerät der zuvor beschriebenen Art die Schaltvorrichtung aus einem an die Ansaugpumpe oder den Antriebsmotor angeschlossenen Untersetzungsgetriebe und zumindest einem zugeordneten Schalter.
Dadurch, daß in Abhängigkeit vom geförderten Rauchgasvolumen die Ansaugpumpe abgeschaltet wird, ist sichergestellt, daß auch bei unterschiedlichem Fördervolumen je Zeiteinheit, z. B.
in Abhängigkeit vom Widerstand des Meßfilters, stets gleiche Rauchgasvolumina der Messung zugrundegelegt werden.
Weiter ist ein Emissionsmeßgerät der eingangs beschriebenen Art, insbesondere wenn eine oder mehrere der zuvor beschriebenen Maßnahmen verwirklicht sind, erSindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Rauchgasansaugrohr aus einem ca 200 bis 1000 mm langen Führungsrohr und einem dazu unter einem Winkel von ca 60 bis 1200, vorzugsweise 900 verlaufenen, ca 20 bis 100 mm langen Aufnahmerohr besteht und das Aufnahmerohr in eine Aufnahmeöffnung ausläuft, wobei die Aufnahmeöffnung am Ende des Aufnahmerohres einen Innendurchmesser = Außendurehmesser von ca 9,5 bis 10 mm hat und sowohl nach innen als auch nach außen konisch verläuft. Vorzugsweise hat die Aufnahmeöffnung am Ende des Aufnahmerohres einen Innendurchmesser = Außendurchmesser von 9,72 mm und verkleinert sich nach innen auf einer Länge von 10 mm auf 8 mmn, vergrößert sich nach außen auf einer Länge von 2 mm auf 10 mm.
Wird bei dem beschriebenen Emissionsmeßgerät das Rauchgasansaugrohr in der zuvor beschriebenen Weise ausgefWhrt, so ist in der Mehrzahl aller in der Praxis vorkommenden Fälle eine isokinetische oder Uberisokinetische Ansaugung des Rauchgases gewährleistet, d. h. sind die Geschwindigkeiten des Rauchgases in den Rauchgasabzügen einerseits, im Rauchgasansaugrohr andererseits praktisch gleich, so daß auch insoweit Meßfehler vermieden werden.
Ferner ist ein Emissionsmeßgerät der eingangs beschriebenen Art, insbesondere wenn eine oder mehrere der zuvor beschriebenen Maßnahmen verwirklicht sind, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet daß das Rauchgasansaugrohr mit einer Heizstrecke versehen ist.
Durch die zuvor beschriebene Maßnahme wird erreicht, daß im angesaugten Rauchgas enthaltener Wasserdampf nicht vor dein M@ßfilter kondensiert, so daß sichergestellt ist, daß nicht ein Teil der Emissionen bereits vor dem Meßfilter, zusammen mit dern kondensierenden Wasserdampf, niedergeschlagen wird.
Es wird also eine weitere, bei bekannten Emissionsgeräten vorhandene Fehlerquelle ausgeschaltet.
Außerdem ist ein Emissionsmeßgerät der eingangs beschriebenen Art, insbesondere wenn eine oder mehrere der zuvor beschriebenen iS1aßnahmen verwirklicht sind, erfindungsgemäß dadurc gekennzeichnet, daß der Meßfilter als konische Filterhülse aus Glasfasern ausgeftihrt ist und die Aufnahme für den Neßfilter aus einem inneren Spannkonus, einer äußeren Konushülse und eIner Uber-;lurfmutter zum Verspannen der Konushülse gegen den Spannkonus besteht.
Bei diesem Emissionsmeßgerät kann der Meßfilter auf einfache Weise gasdicht eingespannt und besonders einfach ausgewechselt werden.
Schließlich ist ein Emissionsmeßgerät der eingangs beschriebenen Art, insbesondere wenn eine oder mehrere der zuvor bes chri ebenen Maßnahmen verwirklicht sind, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Meßfilter und der Ansaugpumpe ein zusätzliches Aerosolfilter- geschaltet ist. Um mit diesem Aerosolfilter besonders wirksam arbeiten zu können, ist es zweckmäßig, das durch den Meßfilter geleitete Rauchgas innerhalb des Aerosolfilters radial zuzu£Xhren, in eine Axialströmung umzulenken und abschließend wieder radial abzusaugen. Außerdem empfiehlt es sich, in dem Aerosolfilter unterhalb der Filtermasse einen Wasserabscheider vorzusehen.
Durch die Zwischenschaltung eines Aerosolfilters zwischen dem Meßfilter und der Ansaugpumpe wird die Ansaugpumpe geschützt, so daß sie praktisch keinen Schaden mehr nehmen kann.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung des zuvor beschriebenen Emissionsmeßgerätes, Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 vergrößerter Darstellung, das Rauchgasansaugrohr des Emissionsmeßgerätes nach Fig. 1, Fig. 3 in gegenüber der Fig. 1 vergrößerter Darstellung den Meßfilter sowie die Aufnahme für den Meßfilter des Emissionsmeßgerätes nach Fig. 1 und Fig. 4 ebenfalls in gegenüber der Fig. 1 vergrößerter Darstellung den zwischen dem Meßfilter und der Ansaugpumpe vorgesehenen Aerosolfilter des Emissionsmeßgerätes nach Fig. 1.
Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Emissionsmeßgerät dient der Messung der Staub-, Ruß- und Teeremissionen in Rauchgasen von Hausbrandören, Kesselanlagen oder dergleichen und besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem Rauchgasansaugrohr 1, aus einem Meßfilter 2, aus einer Aufnahme 3 für den Meßfilter 2, aus einer Ansaugpumpe 4 mit Antriebsmotor 5 und den Antriebsmotor 5 steuernder Schaltvorrichtung 6 und aus einer Verbindungsleitung 7 zwischen dem Meßfilter 2 und der Ansaugpumpe 4 Die Schaltvorrichtung 6 schaltet den Antriebsmotor 5 der Ansaugpumpe 4 und damit die Ansaugpumpe 4 in Abhängigkeit vom geförderten Rauchgasvolumen ab. Dazu ist als Ansaugpumpe 4 eine solche mit von der Anzahl der Umdrehungen abhängigem Fördervolumen vorgesehen und schaltet die Schaltvorrichtung 6 die Ansaugpumpe 4 nach einer vorgegebenen Anzahl von Umdrehungen ab. Im einzelnen ist als Ansaugpumpe 4 eine Kolbenmembranpumpe vorgesehen und besteht die Schaltvorrichtung 6 aus einem an die Ansaugpumpe 4 oder den Antriebsmotor 5 angeschlossenen Untersetzungsgetriebe 8 und zumindest einem zugeordneten Schalter 9.
Wie die Fig. 2 zeigte besteht das Rauchgasansaugrohr 1 aus einem ca 200 bis 1000 mm langen Führungsrohr 10 und einem dazu unter einem Winkel von 60 bis 1200, vorzugsweise 900 verlaufenden, ca 20 bis 100 mm langen Aufnahmerohr 11 und verläuft das Aufnahmerohr 11 in eine Aufnahmeöffnung 12, wobei die Aufnahmeöffnung 12 am Ende des Aufnahmerohres 11 einen Innendurchmesser = Außendurchmesser von ca 9,5 bis 10 mm, vorzugsweise von 9,72 mm, hat und sowohl nach innen als auch nach außen konisch verläuft, vorzugsweise sich nach innen auf einer Länge von 10 mm auf 8 mm verkleinert3 sich nach außen auf einer Länge von 2 mm auf 10 mm vergrößert.
Im übrigen zeigt die Fig. 2, daß das Rauchgasansaugrohr 1 mit einer Heizstrecke 13 versehen ist.
Wie die Fig. 3 zeigt, ist der Meßfilter 2 als konische Filterhülse aus Glasfasern ausgerührt und besteht die Aufnahme 3 für den Meßfilter 2 aus einem inneren Spannkonus 14, einer äußeren Konushülse 15 und einer Uberwurfmutter 16 zum Verspannen der Konushülse 15 gegen den Spannkoxius 14.
In Fig. 1 ist dargestellt, daß zwischen dem Meßfilter 2 und der Ansaugpumpe 4 ein zusätzlicher Aerosolfilter 17 geschaltet ist. Wie die Fig. 4 zeigt, wird innerhalb des Aerosolfilters 17 das durch den Meßfilter 2 geleitete Rauchgas radial zugeführt, in eine Axlalssromung umgelenkt und abschließend wieder radial abgesaugt. Schließlich ist in dem Aerosolfilter 17 unter halb der Filtermasse 18 ein Wasserabscheider 19 vorgesehen.

Claims

Patentansprüche:

Emissionsmeßgerät zur Messung der Staub-, Ruß- und Teeremissionen in Rauchgasen von Hausbrandöfen, Kesselanlagen oder dergleichen, bestehend aus einem Rauchgasansaugrohr, aus einem Meßfilter,aus einer Aufnahme für den Meßfilter, aus einer Ansaugpllmpe mit Antriebsmotor und den Antriebsmotor steuernder Schaltvorrichtung und aus einer Verbindungsleitung zwischen dem Meßfilter und der Ansaugpumpe, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schaltvorrichtung (6) den Antriebsmotor (5) der Ansaugpumpe (4) und damit die Ansaugpumpe (4) in Abhängigkeit vom geförderten Rauchgasvolumen abschaltet.
2. Emissionsmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ansaugpumpe (4) eine solche mit von der Anzahl der Umdrehungen abhängigem Fordervolumen vorgesehen ist und die Schaltvorrichtung (6) die Ansaugpumpe (4) nach einer vorgegebenen Anzahl -ron Umdrehungen abschaltet.
3. Emissionsmeßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichneb, daß als Ansaugpumpe (4) eine Kolbenmembranpumpe vorgesehen ist,
4. Emissionsmeßgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekprmzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (6) aus einem an die Ansaugpumpe (4) oder den Antriebsmotor (5) angeschlossenen Untersetzungsgetriebe (8) und zumindest einem zugeordneten Schalter (9) besteht.
5. Emissionsmeßgerät zur Messung der Staub-, Ruß- und Teeremissionen in Rauchgasen von Hausbrandöfen, Kesselanlagen oder dergleichen, bestehend aus einem Rauchgasansaugrohr, aus einem Meßfilter, aus einer Aufnahme für den Meßfilter, aus einer Ansaugpumpe mit Antriebsmotor und den Antriebsmotor steuernder Schaltvorrichtung und aus einer Verbindungsleitung zwischen dem Meßfilter und der Ansaugpumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Rauchgasansaugrohr (1) aus einem ca 200 bis 1000 mm langen Führungsrohr (10) und einem dazu unter einem Winkel von ca 60 bis 120°, vorzugsweise 90° verlaufenden, ca 20 bis 100 mm langen Aufnahmerohr (11) besteht und das Aufnahmerohr (11) in eine Aufnahmeöffnung (12) ausläuft, wobei die Aufnahmeöffnung (12) am Ende des Aufnahmerohres (11) einen Innendurchmesser = Außendurchmesser von ca 9,5 bis 10 mm hat und sowohl nach innen als auch nach außen konisch verläuft.
6. Emissionsmeßgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeöffnung (12) am Ende des Aufnahmerohres (11) einen Innendurchmesser = Außendurchmesser von 9,72 mm hat und sich nach Innen auf einer Länge von 10 mm auf 8 mm verkleinert, nach Außen auf einer Länge von 2 mm auf 10 mm vergrößert.
7. Ernissionsmeßgerät zur Messung der Staub-, Ruß- und Teeremissionen in Rauchgasen von Hausbrandöfen, Kesselanlagen oder dergiichen, bestehend aus einem Rauchgasansaugrohr, aus einem Meßfilter, aus einer Aufnahme für den Meßfilter, aus einer Ansaugpumpe mit Antriebsmotor und den Antriebsmotor steuernder Schaltvorrichtung und aus einer Verbindungsleitung zwischen dem Meßfilter und der Ansaugpumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Rauchgasansaugrohr (1) mit einer Heizstrecke (13) versehen ist.
8. Emissionsmeßgerät zur Messung der Staub-, Ruß-und Teeremisslonen in Rauchgasen von Hausbrandöfen, Kesselanlagen oder dergleichen, bestehend aus einem Rauchgasansaugrohr, aus einem Meßfilter, aus einer Aufnahme für den Meßfilter, aus einer Ansauepumpe mit Antriebsmotor und den Antriebsmotor steuernder cha1tvorrichtung und aus einer Verbindungsleitung zwisch dem Meßfilter und der Ansaugpumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k-e n n z e i c h n e t , daß der Meßfilter (2) als konische Filterhülse aus Glasfasern ausgeführt ist und die Aufnahme () für den Meßfilter (2) aus einem inneren Spannkonus (14), einer äußeren Konushülse (15) und einer Überwur£-mutter (16) zum Verspannen der Konushülse (15) gegen den Spannkonus (14) besteht.
9. Ewnissionsmeßgerät zur Messung der Staub-, Ruß- und Teeremissionen in Rauchgasen von Hausbrandöfen, Kesselanlagen oder dergleichen, bestehend aus einem Rauchgasansaugrohr, aus einem Meßfilter, aus einer Aufnahme für den Meßfilter, aus einer Ansaugpumpe mit Antriebsmotor und den Antriebsmotor steuernder Schaltvorrichtung und aus einer Verbindungsleitung zwischen dem Meßfilter und der Ansaugpumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen dem Meßfilter (2) und der Ansaugpumpe (4) ein zusätzlicher Aerosolfilter (17) geschaltet ist.
10. Emissionsmeßgerät nach Anspruch 9, dadurch gekexulzeichnet, daß innerhalb des Aerosolfilters (17) das durch den Meßfilter (2) geleitete Rauchgas radial zugeführt, in eine Axialströmung umgelenkt und abschließend wieder radial abgesaugt ist.
11. Emissionsmeßgerät nach Anspruch 9 oder lo, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Aerosolfilter (17) unterhalb der Filtermasse (18) ein Wasserabscheider (19) vorgesehen ist. Leerseite