169932. lajstromszámú szabadalom • Berendezés és eljárás vezetékben áramló közeg mennyiségének, ill. szilárdanyag koncentrációjának mérésére

3 169932 4 Staubreinhaltung_ der Luft 28 (1968) 4. 137-144. Permis, R. - Samples, W. R. - Anderson, D. M. -Silverman, L.: Isokinetic Sampling Probes. Industrial- and Engieering Chemistry 49 (1957). 2. 29-302., Kahnwald, H.: Staubgehaltsbestimmung. Richtlinien und Kontroll—Messgeräte für die Überwachung von Staubemissionen, Archiv für Technisches Messen, Blatt V 12860-F 4 (1972), 39—40. Zenker, P.: Untersuchunger zur Frage der nichtgeschwindigkeitsgleichen Teilstromentnahme bei der Staubgehaltsbestimmung in strömenden Gasen. Staubreinhaltung der Luft, 31 (1971) 6. 252-256., Dabzioch, S.: Collection of gas-borne dust particles by means of an aspirated sampling nozzle, British Journal of Applied Physics 10 (1959) 26-32. Bohnet, M.: Staubgehaltsbestimmung in strömenden Gasen mit Absaug—Sonden, Chemie-Ingenieur-Technik 39 (1967) 16. 972-977, Bohnet,M.:.Staubgehaltsbestimmung in strömenden Gasen. Übersicht—Zum Stand des Wissens. Chemie-Ingenieur—Technik 45 (1973) 13-24.] A mérés időtartama alatt fenn kell tartani az izokinetikus elszívási sebességet. A helyi áramlási sebesség a pormérést megelőző sebességméréssel, vagy megfelelően kiképzett sebességmérő szondával [No ss, E.: Ein normfähiges Messgerät zur Staubgehaltsbestimmung in strömenden Gasen. VDI Berichte 7 (1955) 5-10.] Alapítható meg. Az elszívási sebességet az elszívott mennyiségnek mérőperemmel, vagy Ventúri-csővel való mérésével határozzák meg. Alkalmazásra kerül még az ún. nulla-nyomás szonda is, amelynél az izokinetikus elszívást a szonda megfelelő helyein mért statikus nyomások előírt különbsége alapján biztosíthatják (Dennis, i. m.). A helyi áramlási sebesség változhat a szondának a keresztmetszet más helyére való elmozdítása, valamint az üzemviszonyok időbeli változása következtében, míg az elszívási sebesség változását a berendezésben levő porleválasztó ellenállásának változása eredményezheti. Amennyiben a helyi áramlási sebesség és az elszívási sebesség között eltérés mutatkozik -amelyet a mikromanométerek leolvasása útján lehet észlelni— az elszívást létesítő gázszállító készülék, fúvó, vagy kompresszor szabályozásával lehet a helyes értéket beállítani. Az áramló gáz sebessége és a porkoncentráció a mérési keresztmetszet mentén változik, a hely függvénye [Narjes, L.: Bestimmung von Staubdichteunterschieden, Kornentmishungen und zeitliche Staubstromschwankungen bei der pneumatischen Förderung von Steinkohle mit Hilfe der Nulldrucksonde. Staub 25 (1965) 7. 256-260. Guthmann, K.: Neuere Erfahrungen bei der Staubgehaltsmessung in Industriegasen. Stahl und Eisen 75 (1955) 23. 1571-1582. Dr. Preszler László - Lajos Tamás: Poremissziós mérési módszerek értékelése. MTESZ KSzMB Környezetvédelmi Ankét kiadványa (1973) 69-75.] Ezért pontos, az egész keresztmetszetre vonatkozó értéket csak akkor nyerhetnéfik, ha a keresztmetszet valamennyi pontjában egyidejűleg lehetne gázmintát venni. Mivel erre lehetőség nincs, a mintavételt a mérési keresztmetszet egyenlő területű részfelületeinek súlypontjaiban, egymást követő és egyenlő ideig tartó elszívással végezzük. Az ismert mérési eljárás legfőbb fogyatékossága, 5 hogy a sebességmérés és a mintavétel a keresztmetszet valamely részfelületéhez (p, 1. ábra) tartozó súlypontban (P) történik, amelyben a porkoncentráció értéke K és a gázsebesség C. Ipari körülmények között a gázsebesség és a porkoncentráció keresztmet-10 szétmenti megoszlása általában egyenlőtlen, emiatt nem helytálló az a feltételezés, hogy a részterület súlypontjában mért mennyiségek (K, C) a részfelületre vonatkozó átlagokkal egyenlők. A gyakorlatban előforduló esetekben a mérési hiba jelentős 15 lehet. A mérés pontossága a sebesség és a porkoncentráció keresztmetszetmenti eloszlásának egyenlőtlenségétől és a mérési pontok számától függ. Olyan módszer, amellyel adott mérés hibahatárát meghatározni, vagy becsülni lehetne, nem ismeretes 20 (Dr. Preszler László — Lajos Tamás, i. m.). További nehézségeket okoz, hogy pontos mérés csak izokinetikus elszívással lehetséges. Ennek beszabályozása a helyi sebesség megváltozását viszonylag lassan követő — nagy tehetetlenségű — mücro-25 manométerek leolvasása és a leolvasott értékek összehasonlítása alapján, az elszívókompresszor fojtásával, vagy fordulatszámának változtatásával, kézi erővel történik. A mikromanométerek tehetetlensége, a kézi beállítás lassúsága és pontatlansága 30 következtében a beszabályozás késedelmesen és csak bizonyos hibával követi a helyi sebesség változását. Ennek következtében a mérés pontossága csökken. Emellett a mérés munkaigényes, állandó felügyeletet és beavatkozást igényel. 35 Az iparban alkalmazott csővezetékekben a keresztmetszetváltozások, csőidomok stb. hatására az áramlás erősen turbulens, azaz a helyi sebesség egy időbeli középérték körül nagymértékben ingadozik. Ingadozó sebesség mérése esetén a szokásos mérési 40 elrendezés mellett — az ossz- és a statikus-nyomás különbségének mérése folyadéktöltésű mikromanométerrel - a helyi sebességingadozástól, a nyomásérzékelő kivitelétől, a nyomásközvetítő cső hosszától és a mikromanométer tehetetlenségétől függő 45 hiba követhető el. Az időben változó sebességeket a nyomásérzékelő, a közvetítő és mérő rendszer helytelenül „átlagolja". Emiatt az izokinetikus elszívás beszabályozásában és a csőben áramló össztérfogatáram meghatározásában, így a poremisszió 50 megállításában is jelentős hiba követhető el. A találmány célja a csővezetékben az időegységben átáramló gáz térfogatának és a benne levő szilárd anyag koncentrációjának mérésére olyan eljárás és berendezés kidolgozása, amely az ismert 55 módszerek hátrányos tulajdonságait kiküszöböli, illetve ezek hatását csökkenti. A vezetékben áramló közeg mennyiségének, illetve a benne levő szilárd anyag koncentrációjának mérése két kétváltozós függvény integrálására ve-60 zethető vissza. Az eddig ismert módszer szerint — amint erre fentebb már rámutattunk - az integrálás a keresztmetszet egyenlő felületű részterületeinek súlypontjaiban végzett mérések eredményének felhasználásával, átlagolással történik. Ez a 65 módszer azon a — csupán igen durva közelítésnek 2