DE2550251C2

DE2550251C2 -

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Publication number: DE2550251C2
Application number: DE19752550251
Authority: DE
Priority date: 1975-11-08
Filing date: 1975-11-08
Publication date: 1977-11-17
Also published as: DE2550251B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestim-Uie triinuu β , _der den ReaktionsgradThe invention relates to a device for determining Uie triinuu β, _the degree of reaction

ⁿT^gi5 AbIu "bewirkender Einflußgrößen durch ⁿ T ^g i5 AbIu "causing influencing variables

ISSH=PISSH = P

dnnchtung angeordnet ist, aus einer der Brennkammer austrUtsseftig nachgeordneten, mit einer Re.ngasable,-austnttsse »S hohlzylindrischen Reaktionskammer, t tmgengesetzt der Strömungsrichtungdnnchtung is arranged downstream austrUtsseftig from one of the combustion chamber, with a Re.ngasable, -austnttsse »S hollow cylindrical reaction chamber, the flow direction t tmgengesetzt

&itssx& itssx

Leiteinrichtung austritt.Guiding device exits.

Tinen höhen apparativen Aufwand erfordern.Tines require high equipment expenditure.

Diese VorveLche sollten zur Erz.elung prax.snaher ErSsse nach Möglichkeit am Entstehungsort der AWnft erfoleen Zu diesem Zweck werden in d.e iorh ndene^lgproduktionsan.a_ge sogenannte Pilotanlagendh. Abluftreinigungsvorrichtungen in nahezu malUMbseerechter Ausbildung eingebaut. Dem steht SoS^ emgegen, daß der Einbau solcher Pilotanlagen sich störend auf den Produktionsablauf ausw.rkt. außerdem is'ein solcher Einbau mit großen Transport- und Einbaukosten verbunden.This should VorveLche to Erz.elung prax.snaher ErSsse if possible at source of AWnft erfoleen To this end, in de iorh in sunbeds ^lg produktionsan.a _g e called Pilotanlagendh. Exhaust air purification devices installed in a training that is almost compliant with the sea. On the other hand, the fact that the installation of such pilot systems has a disruptive effect on the production process. In addition, such an installation is associated with high transport and installation costs.

Die genaue Kenntnis der wichtigsten den Nachverbrennungsprozeß bestimmenden Parameter, ,nsbesonderider für das gewünschte Re.ngas erforderlichen zeitlichen Durchmsatzmenge, der Verwe.lze.t und der Reaktionsendtemperatur der Abluft ist unerläßlich, we.l diese Größen voneinander abhängig einerseits den Reaktionsablauf beeinflussen und die Restkonzentradon der gereinigten Abluft an oxidierbaren Bestandte.-en bestimmen, zum anderen aber auch maßgebend sind für die Auslegung der NachverbrennungseinnchtungThe exact knowledge of the most important parameters determining the post-combustion process,, nsbesonderider the required throughput rate, the residence time and the The final reaction temperature of the exhaust air is essential, we.l these variables, depending on one another, influence the course of the reaction and the residual concentration the cleaned exhaust air of oxidizable constituents determine, but on the other hand are also authoritative for the design of the afterburning device

Darüber hinaus bestimmen wirtschaftliche Überlegungen die Gesamtkonzeption der Abluftrein.gungsanfage Eine Nachverbrennungsvorrichtung d.e beisp.elswSse für eine hohe Reaktionstemperatur von mehr ah 800⁰C und kürzeste Verwe.lze.ten von z.B. 0,2« ausgelegt ist, besitzt relativ kleine Abmessungen und is daher von den Anschaffungskosten her als gunst.g zi beurteilen. Durch die hohe Reaktionstemperatur erg.b sichJedoch in nachteiliger Weise ein hoher Energiever brauch· Außerdem werden zur Rückgewinnung de hohen Wärmeinhalts der gereinigten Abluft übergroße Wärmetauscher erforderlich.In addition, economic considerations determine the overall concept of Abluftrein.gungsanfage An afterburner de beisp.elswSse for a high reaction temperature of more ah 800 ⁰ C and shortest Verwe.lze.ten of example is designed 0.2 ", has relatively small dimensions and is therefore judge the acquisition costs as gunst.g zi. The high reaction temperature, however, results in a disadvantageous high energy consumption.

Umgekehrt liegen die Verhältnisse wenn d. Nachverbrennung mit relativ niedrigen Reaktionsend Temperaturen von z. B. 650°C, geringem Turbulenzgra und großer Verweildauer erfolgt.The opposite is the case if d. Afterburning with relatively low reaction end temperatures of z. B. 650 ° C, low turbulence and long dwell time takes place.

Mit relativ hoher Reaktionsendtemperatur und/oder hoher Verweildauer und Turbulenzgrad ist jedoch die Ausbrandgüte beeinflußbar, d.h. im Grade ihrer Erhöhung eine vollständigere Reaktion und damit eine Erniedrigung der oxidierbaren Restbestandteile im Reingas erzielbar.With a relatively high final reaction temperature and / or high residence time and degree of turbulence, however, the Burnout quality can be influenced, i.e. in the degree of its increase a more complete reaction and thus a Reduction of the oxidizable residual constituents in the clean gas can be achieved.

Um unter Gegenüberstellung dieser Kriterien sowohl eine den Abgasvorschriften entsprechende als auch wirtschaftlich vernünftige Konzeption einer Nachverbrennungsanlage zu finden, ist es notwendig, die bei vorgegebener Abluftzusammensetzung theoretisch ermittelten Parameter in einer Versuchsreihe zu variieren, um die hierbei jeweils ermittelbaren Werte über die Zusammensetzung der gereinigten Abluft und deren Reaktionsendtemperatur festzustellen. ,₅ In order to find a conception of an afterburning plant that complies with the exhaust gas regulations and is economically sensible by comparing these criteria, it is necessary to vary the theoretically determined parameters for a given exhaust air composition in a test series in order to determine the values that can be determined in each case via the composition of the cleaned exhaust air and determine their final reaction temperature. , ₅

Aus der DT-OS 23 57 804 ist eine Nachverbrennungsvorrichtung bekannt, die der Reinigung reaktionsfähiger Abluft in großtechnischem Maßstab dient. Diese ermöglicht nicht die rationelle Durchführung von Versuchsreihen, wie sie für die zu projektierende Ausbildung einer Nachverbrennungsvorrichtung und den bei einer vorgegebenen Abluftzusainmensetzung und der gewünschten Ausbrandgüle festzulegenden Prozeßwerten erforderlich sind. Auch ist mit dieser Vorrichtung eine Variierung der Verweilzeit bei konstantem Volumenstrom der Abluft nicht möglich.From DT-OS 23 57 804 an afterburning device is known which is more reactive to cleaning Exhaust air is used on an industrial scale. This does not allow the rational implementation of Test series, as they are for the projected training of an afterburning device and to be determined for a given exhaust air composition and the desired burnout level Process values are required. With this device, the residence time can also be varied constant volume flow of the exhaust air is not possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so zu gestalten, daß diese in der Ausbildung eines handlichen Testgerätes eine Meß- und Regelzwecken dienende Veränderung der den Nachverbrennungsprozeß von industrieller Abluft überwiegend beeinflussenden Parameter, insbesondere der Durchsatzmenge, der Verweildauer und der Reaktionsendtemperatur der Abluft zuläßt. Dabei sollen mit dieser Testvorrichtung dieselben Ausbrandergebnisse erzielbar sein, wie diese sich bei einer Großanlage einstellen.The invention is based on the object of providing a device of the type described at the outset design that this in the formation of a handy test device serving a measurement and control purposes Change in the parameters that predominantly influence the post-combustion process of industrial exhaust air, in particular the throughput, the dwell time and the final reaction temperature of the exhaust air allows. It should be possible to achieve the same burnout results with this test device as these set for a large system.

Nach der Erfindung ist dies dadurch erreicht, daß die Brennkammer ablufteintrittsseitig mit einer beheizbaren, in der Heilleistung regelbaren und als Rohrstrecke ausgebildeten aus einer Meßstrecke und einer Vorwärmstrecke bestehenden Vorwärmeeinrichtung verbunden ist, welcher eine Meß- und Regeleinrichtung zur Ermittlung des Mengendurchflusses in der Zeiteinheit zugeordnet ist, und daß in der Reaktionskammer ein deren Volumen begrenzender Deckel längsverschiebbar angeordnet ist, dessen Grundfläche eine Durchtrittsöffnung für die Reingasableitung und die Einführung einer Temperaturmeßsonde zur Ermittlung der Reaktionsendtemperatur sowie einer Probennahmesonde für die Bestimmung der Reingas-Zusammensetzung aufweist.According to the invention, this is achieved in that the combustion chamber on the exhaust air inlet side with a heatable, adjustable in the healing power and designed as a pipe section from a measuring section and a preheating section existing preheating device is connected, which a measuring and control device for Determination of the mass flow is assigned in the unit of time, and that in the reaction chamber whose volume-limiting cover is arranged to be longitudinally displaceable, the base area of which has a passage opening for the clean gas discharge and the introduction of a temperature probe to determine the Final reaction temperature and a sampling probe for determining the clean gas composition having.

Mit dieser erfindungsgemäßen Ausbildung sind auf einfache Weise die für eine optimale Auslegung von mit einer Brennkammer und nachgeordneten Reaktionskammer wirksamen Nachverbrennungsvorrichtungen erforderlichen Versuchsreihen zur Ermittlung der für eine energetische und apparative Integration dieser Vorrichtungen in eine Produktionsanlage notwendigen technischen Daten durchführbar. Durch die wiederholbare Einstellung der Abluft-Vorwärmtemperatur, des dem Turbulenzgrad entsprechenden zeitlichen Mengendurchflusses der Abluft durch die Brennkammer, der Verweildauer der Abluft in der Reaktionskammer und der Reaktions-Endtemperatur durch Brennstoffmengenregelung sind an Hand der erwähnten Versuchsreihen letztlich die für eine optimale Auslegung einer Nachverbrennungsvorrichtung bei gegebener Ablufcusammensetzung und der vorgeschriebenen Restkonzertration an Schadstoffen der behandelten Abluft erforderlichen genauen Daten erzielbar.With this training according to the invention are in a simple manner for an optimal design of with a combustion chamber and downstream reaction chamber effective afterburning devices necessary test series to determine the energy and equipment integration of these Devices in a production plant necessary technical data feasible. The repeatable Setting of the exhaust air preheating temperature, the temporal flow rate corresponding to the degree of turbulence the exhaust air through the combustion chamber, the residence time of the exhaust air in the reaction chamber and the final reaction temperature by regulating the amount of fuel can be found on the basis of the series of experiments mentioned Ultimately the one for an optimal design of an afterburning device for a given exhaust air composition and the prescribed residual concentration of pollutants in the treated exhaust air required exact data achievable.

In besonderer Weise wird dies nach einer Ausbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß die Reingasableitung mittels einem die Durchtrittsöffnung des Deckels umfassenden, stirnseitig der Reaktionskammer in einer Führungsbüchse gemeinsam mit dem Deckel verschiebbaren Rohr bewirkt ist, dessen nach Maßgabe des Deckelhubes frei ausfahrbarer Teilbereich eine Skalaeinteilung trägt.According to one embodiment of the invention, this is achieved in a special way in that the clean gas discharge by means of an end face of the reaction chamber that encompasses the passage opening of the cover Guide sleeve is effected together with the cover displaceable tube, which according to the The freely extendable part of the cover stroke is marked with a scale.

Ein beachtlicher Vorteil der Erfindung ist darin gelegen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung in ihren Abmessungen in handlicher Bauweise gefertigt sein kann, ohne in ihrem Einsatz etwa abhängig von der Abluftzusammensetzung und der anfallenden Abluftmenge eingeschränkt zu sein. Dies gilt um so mehr, als in einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgesehen ist, daß die Brennkammer, die Reaktionskammer und die Vorwärmstrecke gemeinsam von einem mit einer Isolierschicht versehenen Gehäuse umschlossen sind. Auf diese Weise läßt sich der Transport und der Einsatz dieser Vorrichtung sehr schnell und kostengünstig bewerkstelligen. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß die Reaktionskammer durch eine rotationssymmetrisch ausgebildete, im Anschluß an die Leiteinrichtung in die Brennkammer sich erstreckende und in dieser sich kegelförmig erweiternde Überströmdüse mit der Brennkammer verbunden ist.A considerable advantage of the invention is that the device according to the invention in their Can be manufactured in a handy design, without about depending on the use in their use The composition of the exhaust air and the amount of exhaust air produced are restricted. This is all the more true as in Another embodiment of the invention provides that the combustion chamber, the reaction chamber and the Preheating section are enclosed together by a housing provided with an insulating layer. In this way, the transport and use of this device can be very quick and inexpensive accomplish. Another advantageous embodiment of the invention provides that the reaction chamber through a rotationally symmetrical, connected to the guide device in the combustion chamber extending and in this conically widening overflow nozzle with the combustion chamber connected is.

Dazu ist in weiterer Ausbildung vorgesehen, daß die Überströmdüse im Bereich ihres engsten Durchtrittsquerschnitts einen durch deren Außenwandung gebildeten und diesen konzentrisch umschließenden Ringkanal aufweist, aus welchem die über einen Eintrittstutzen eingeleitete Abluft über mehrere zwischen der Außenwandung der Überströmdüse und der Brennkammerwandung in einer Ebene in gleichen Abständen angeordnete schräg angestellte Leitkanäle in die Brennkammer eintritt.For this purpose, it is provided in a further development that the overflow nozzle in the area of its narrowest passage cross-section an annular channel formed by its outer wall and concentrically enclosing it has, from which the exhaust air introduced via an inlet nozzle over several between the outer wall the overflow nozzle and the combustion chamber wall in one plane at equal intervals arranged inclined guide channels enters the combustion chamber.

Diese Maßnahmen gestatten eine bestmögliche Ausnutzung der Brennkammer, da auf diese Weise eine optimale Durchmischung der eingeleiteten Abluft mit den Flammengasen erzielt wird.These measures allow the best possible utilization of the combustion chamber, as in this way a optimal mixing of the introduced exhaust air with the flame gases is achieved.

Die Abluft umströmt die Brennerflamme zunächst entgegen der Abzugsrichtung der Flammengase, um nach zwangsläufiger Umkehrung am Brennkammerboden mit den Flammengasen in der Brennkammer bereits zu einem großen Teil auszureagieren.The exhaust air initially flows around the burner flame against the direction in which the flame gases are drawn off after inevitable reversal at the combustion chamber floor with the flame gases in the combustion chamber to react to a large extent.

Der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auch bei einer Konzentration der oxidierbaren Bestandteile oberhalb der Explosionsgrenze erfolgen, indem gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung die Außenwandung der Überströmdüse im Bereich ihres größten Durchtrittsquerschnittes unter Bildung eines ringförmigen Drosselspaltes bis nahe an die Brennkammerwandung heranreicht.The device according to the invention can also be used with a concentration of the oxidizable Components above the explosion limit are made by, according to a further embodiment of the invention the outer wall of the overflow nozzle in the area of its largest passage cross-section with the formation of a annular throttle gap reaches close to the combustion chamber wall.

Dieser Drosselspalt kann dabei vorzugsweise eine Weite »s« von maximal '/24 des Durchmessers des engsten Durchtrittsquerschniltes der Überströmdüse erreichen. Die mit dieser Auslegung erzielbare hohe Eintrittsgeschwindigkeit der Abluft in die Brennkammer verhindert wirksam Flammenrückschläge.This throttle gap can preferably have a width "s" of a maximum of 1/24 of the diameter of the narrowest passage cross section of the overflow nozzle. The high entry speed of the exhaust air into the combustion chamber that can be achieved with this design effectively prevents flashbacks.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeig;t inThe invention is hereinafter based on one in the Drawing illustrated embodiment explained in more detail. The drawing shows; t in

F i g. 1 den Querschnitt einer beispielhaften Vorrichtung, F i g. 1 shows the cross section of an exemplary device,

F i g. 2 den Querschnitt der Brennkammer mit Überströmdüse entsprechend dem Teilbereich A nach Fig.l.F i g. 2 shows the cross section of the combustion chamber with overflow nozzle corresponding to sub-area A according to Fig.l.

Die in F i g. 1 dargestellte Gesamtvorrichtung für die Abluftnachverbrennung zu Testzwecken ist im wesentlichen gebildet aus einer Vorwärmeinrichtung 1, einer Brennkammer 2, und einer dieser nachgeordneten Reaktionskammer 3 mit einer Reingasableitung 4.The in F i g. 1 shown overall device for exhaust air afterburning for test purposes is essentially formed from a preheating device 1, a combustion chamber 2, and one of these downstream Reaction chamber 3 with a clean gas outlet 4.

Ein Gebläse 5 saugt die zu testende Abluft über einen flexiblen Metallschlauch 6 und ein Sieb 7 aus einer nicht näher dargestellten Produktionsanlage ab und drückt es zunächst durch die Vorwärmeinrichtung 1. Die Vorwärmeinrichtung 1 besteht aus einer rohrförmigen heizbaren Meßstrecke 8 und einer Vorwärmstrecke 9. Die Meßstrecke 8 dient zur Bestimmung der Ablufttemperatur und der eingeleiteten Abluftmenge, sie ist mit je einem Eingangs- und Ausgangsthermometer 10 bzw. 10' und einer Mengenmeßeinrichtung 11 ausgestattet. Die Erwärmung der Abluft innerhalb der Meßstrecke mittels eines Heizmantels 12 erfolgt nur in einem Temperaturbereich, der eine Bildung von Kondensat ausschließt. Die weitergehende wahlweise Vorwärmung der Abluft mittels einer elektrischen Heizwendel 13 erfolgt in der Vorwärmstrecke 9 zu dem Zweck, die Zähigkeit der Abluft zu erhöhen, um dadurch den Turbulenzgrad der Abluft in der nachfolgenden Brennkammer zusätzlich gezielt zu beeinflussen. Gleichzeitig dient die Vorwärmstrecke 9, die praktisch in der Funktion einem industriellen Abluft-Vorwärmtauscher entspricht, der Vorreaktion beispielsweise phenolharzhaltiger Abluft. Die sich dabei gegebenenfalls bildenden Rückstände sind nach Öffnung eines Kammerverschlusses 14 zu deren Untersuchung entfernbar.A fan 5 sucks the exhaust air to be tested through a flexible metal hose 6 and a sieve 7 from a non production plant shown in more detail and initially pushes it through the preheating device 1. The preheating device 1 consists of a tubular, heatable measuring section 8 and a preheating section 9. The measuring section 8 is used to determine the exhaust air temperature and the amount of exhaust air introduced, it is with each an input and output thermometer 10 or 10 'and a quantity measuring device 11 is equipped. the The exhaust air is heated within the measuring section by means of a heating jacket 12 in only one Temperature range that excludes the formation of condensate. Further optional preheating the exhaust air by means of an electrical heating coil 13 takes place in the preheating section 9 for the purpose of To increase the viscosity of the exhaust air, thereby reducing the degree of turbulence of the exhaust air in the subsequent In addition to influencing the combustion chamber in a targeted manner. At the same time serves the preheating section 9, which is practically in the Function corresponds to an industrial exhaust air preheater, the prereaction, for example, containing phenolic resin Exhaust air. Any residues that may be formed are after opening a chamber lock 14 can be removed for examination.

Die Vorwärmtemperatur in der Vorwärmstrecke 9 ist durch ein Anzeigegerät 15 ermitlelbar, sie kann durch Regulierung der elektrischen Heizenergie korrigiert werden. Die durch den Mengenmesser 1 ermiltelbare Abluftmenge ist durch ein ausgangsseitig der Vorwärmstrecke angeordnetes Regelventil 16 ebenfalls wahlweise veränderbar.The preheating temperature in the preheating section 9 can be determined by a display device 15; Regulation of the electrical heating energy can be corrected. The one that can be removed by the quantity meter 1 The amount of exhaust air is also optional through a control valve 16 arranged on the outlet side of the preheating section changeable.

Die je nach der geplanten Vorwärmtemperatur vorgeheizte Abluft fließt über einen Ablufteintrittsstutzen 17 in die Brennkammer 2, in welcher sie sich intensiv mit den Abgasen der Brennerflamme 18 des Brenners 19 vermischt. Der Brenner 19 wird mit Brenngas, beispielsweise Flüssiggas, vorzugsweise über einen Durchflußmesser 20 gespeist.The exhaust air, which is preheated according to the planned preheating temperature, flows through an exhaust air inlet nozzle 17 in the combustion chamber 2, in which it is intense mixed with the exhaust gases of the burner flame 18 of the burner 19. The burner 19 is fueled with gas, for example liquid gas, preferably fed via a flow meter 20.

Die in der Brennkammer 2 auf Reaktionstemperatur gebrachte Abluft verläßt diese mit den Flammengasen durchmischt, um anschließend in der Reaktionskammer 3 vollständig auszureagieren. Der Durchtritt in die Reaktionskammer erfolgt über eine in Strömungsrichtung kegelförmig sich verjüngende Überströmdüse 21, an welche die zur Überleitung des Gasgemisches diffusorartig sich erweiternde Reaktionskammer 3 angeschlossen ist. Brennkammer und Reaktionskammer werden durch rotationssymmetrische Körper 22, 23 gebildet, so daß insgesamt optimale Strömungsverhältnisse erzielbar sind. Dies gilt auch für die Überströmdüsc 21.The exhaust air brought to the reaction temperature in the combustion chamber 2 leaves it with the flame gases mixed in order to then react completely in the reaction chamber 3. The passage into the The reaction chamber takes place via an overflow nozzle 21 which tapers conically in the direction of flow, to which the reaction chamber 3, which widens like a diffuser to transfer the gas mixture connected. The combustion chamber and reaction chamber are formed by rotationally symmetrical bodies 22, 23 formed so that overall optimal flow conditions can be achieved. This also applies to the overflow nozzle 21.

Ein gemäß F i g. 2 im Bereich des engsten Durchtrittsquerschnitts d der Abzugshaube durch die Brennkammerwandung 35 und der äußeren Mantelfläche 36 der Überströmdüse begrenzter Ringkanal 25' dient der Aufnahme der durch den Ablufteintrittstutzen 17 eingeleiteten Abluft. Durch diesen Ringkanal 25 wird die Abluft über schräg zur Kammerlängsachse angeordnete Leitkanäle 26 in die Brennkammer eingeführt. Zur Erzielung großer Gasgeschwindigkeiten und damit zur Erhöhung des Turbulenzgrades in der Brennkammer erfolgt der Eintritt der Abluft über einen den Leitkanälen 26 nachgeordneten Beschleunigungsringspalt 27, dessen Querschnitt durch die Kammerwandung und die kegelförmige Überströmdüse im Bereich ihres größten Durchtrittsquerschnittes D gebildet wird. Die Weite »sw des Beschleunigungsringspaltes 27 beträgt bis maximal den 24. Teil des Durchmessers des kleinstenAccording to FIG. 2 in the area of the narrowest passage cross section d of the exhaust hood through the combustion chamber wall 35 and the outer jacket surface 36 of the overflow nozzle, the annular channel 25 'serves to receive the exhaust air introduced through the exhaust air inlet nozzle 17. The exhaust air is introduced into the combustion chamber through this annular channel 25 via guide channels 26 arranged at an angle to the longitudinal axis of the chamber. To achieve high gas velocities and thus to increase the degree of turbulence in the combustion chamber, the exhaust air enters via an acceleration ring gap 27 downstream of the guide channels 26, the cross section of which is formed by the chamber wall and the conical overflow nozzle in the area of its largest passage cross section D. The width »sw of the acceleration ring gap 27 is up to a maximum of the 24th part of the diameter of the smallest

ίο Durchtrittsquerschnittes dder Überströmdüse 21.ίο Passage cross-section of the overflow nozzle 21.

Dieser Durchtrittsquerschnitt of ist zur Erzielung optimaler Strömungsverhältnisse zugleich bestimmend für den großen Durchtrittsquerschnitt D der Überströmdüse und damit auch für den Brennkammerquer-In order to achieve optimal flow conditions, this passage cross-section is at the same time decisive for the large passage cross-section D of the overflow nozzle and thus also for the combustion chamber cross-section.

ij schnitt. Versuche ergaben, daß eine optimale Vermischung und Flammenform bei einem Verhältniswert von im Bereich von 2,2 bis 2,8 erreicht werden kann.
Der Strömungsumkehrboden der Brennkammer wird durch einen Grundkörper 37 gebildet. Er weist eineij cut. Tests have shown that optimum mixing and flame shape can be achieved at a ratio value in the range from 2.2 to 2.8.
The flow reversal bottom of the combustion chamber is formed by a base body 37. He has one

ίο ringförmig um die Brennereinrichtung 19 angeordnete Umlenkmulde 28 auf, um die über den Beschleunigungsringspalt 27 eingeleitete Abluft mantelförmig an die Brennerflamme heranzuführen. Das zur Speisung der Brennereinrichtung 19 erforderliche Brenngas wirdίο arranged in a ring around the burner device 19 Umlenkmulde 28 to the exhaust air introduced via the acceleration ring gap 27 in a jacket-like manner to the Bring the burner flame close. The fuel gas required to feed the burner device 19 is

is über einen Gaseintrittstutzen 29 der Brenngas-Austrittsdüse 30 zugeführt, wobei über eine Luftdüse 31 bei Absinken des Sauerstoffgehaltes in der Abluft zusätzlich Luft eingeführt werden kann.
Eine elektrische Zündeinrichtung 32 dient deris supplied to the fuel gas outlet nozzle 30 via a gas inlet nozzle 29, and additional air can be introduced via an air nozzle 31 when the oxygen content in the exhaust air drops.
An electrical ignition device 32 is used

Zündung der Brennerflamme, wobei die Überwachung der Brennerflamme durch eine lonisationselektrode 33 wahrgenommen wird. Letztere ist mit einer keramischen Masse 34 in den die Brennereinrichtung aufnehmenden Grundkörper 37 eingebettet und damit elektrische gegen Masse isoliert.Ignition of the burner flame, the burner flame being monitored by an ionization electrode 33 is perceived. The latter is with a ceramic mass 34 in the burner device receiving base body 37 embedded and thus electrically isolated from ground.

In der Reaktionskammer 3 gemäß Fig.! reagieren die oxidierbaren Abluftbestandteile mit Luftsauerstoff je nach der sich einstellenden und korrigierbaren Reaktionsendtemperatur, dem Turbulenzgrad und der dem Reaktionskammervolumen proportionalen mittleren Verweilzeit bis zu einer bestimmten Restkonzentration aus. Diese Restkonzentration wird jeweils im Bereich eines das Reaktionskammervolumen bestimmenden, in der Reaktionskammer hubbeweglich verschiebbaren Deckels 38 ermittelt. Die Ermittlung erfolgt über eine Probenahmesonde 39, über die das erhaltene Reingas in ein nicht näher dargestelltes Meßgerät eingesaugt wird. Die gereinigte Abluft verlaßt die Reaktionskammer durch die Reingasableitung 4, die zuIn the reaction chamber 3 according to FIG. react the oxidizable exhaust air components with atmospheric oxygen depending on the setting and correctable Final reaction temperature, the degree of turbulence and the mean one proportional to the volume of the reaction chamber Residence time up to a certain residual concentration. This residual concentration is in each case Area of a space which determines the volume of the reaction chamber and is displaceable in a reciprocating manner in the reaction chamber Cover 38 determined. The determination takes place via a sampling probe 39, via which the received Clean gas is sucked into a measuring device not shown in detail. The cleaned exhaust air leaves the Reaction chamber through the clean gas discharge line 4 leading to

S° diesem Zweck in einer Öffnung 40 des !unbeweglichen Deckels 38 befestigt und in einen stirnseitig der Reaktionskammer vorgesehenen, die Rcaktionskamnicr insgesamt begrenzenden Führungsteil 41 verschiebbar ist. Zur Bestimmung des Reaktionskammcrvolumcns istS ° for this purpose in an opening 40 of the! Immovable Cover 38 attached and provided in a front side of the reaction chamber, the Rcaktionskamnicr overall limiting guide part 41 is displaceable. To determine the reaction chamber volume is

die Reingasableitung 4 austrittseitig des Führungstcils 41 mit einer Skaleneinteilung 42 verschen, die geeignet ist, in % Werten des maximalen Kammervolumens das bevorzugt einzustellende Kammervolumen festzulegen. Eine Stellschraube 43 dient der Festlegung des einstellbaren Kammervolumens. Die Reaklions-Lndtemperatur wird mit einem in die Reaktionskammer eintauchenden Thermoelement 44 gemessen und von einem Schreiber 45 registriert. Die Reaktionskanimcr 3. Brennkammer 2 und die Vorwärmstrecke 9 sind in einem Gehäuse 47 angeordnet und in diesem von einer hochwertigen Isolierung 46 umgeben. Der Querschnitt der Reaktionskammer kann ein Mehrfaches des Querschnittes der Brennkammer betragen.the clean gas discharge line 4 on the outlet side of the guide piece 41 with a scale graduation 42 that is suitable, in% values of the maximum chamber volume to set the preferred chamber volume to be set. An adjusting screw 43 is used to set the adjustable chamber volume. The reaction end temperature is measured with a thermocouple 44 immersed in the reaction chamber and from a writer 45 registered. The reaction channels 3. Combustion chamber 2 and the preheating section 9 are arranged in a housing 47 and in this by a high quality insulation 46 surrounded. The cross section of the reaction chamber can be a multiple of Cross section of the combustion chamber.

Vort und gen reini angf bei c bei ι den. LBefore and gen reini angf at c at ι the. L.

bei gan ehe und ger mö Sei errat all before and ger may be err

Die dargestellte Gesamtvorrichtung hat den großen Vorteil, daß sie sehr beweglich eingesetzt werden kann, und daß an Ort und Stelle ohne Betriebsunterbrechungen sofort Ermittlungen über das Verhalten der zu reinigenden Abluft bei unterschiedlichen Bedingungen angestellt werden können, insbesondere Ermittlungen bei einer Nachverbrennung mit und ohne Vorwärmung, bei unterschiedlichen Verweilzeiten und Turbulenzgraden. The overall device shown has the great advantage that it can be used very flexibly, and that on-the-spot investigations of the behavior of the to cleaning exhaust air can be employed under different conditions, in particular investigations with post-combustion with and without preheating, with different residence times and degrees of turbulence.

Lange Verweilzeiten beispielsweise werden benötigt bei stark rußhaltiger Abluft, da der Verbrennungsvorgang bei Rußpartikeln nur langsam an deren Oberflächen stattfindet, während extrem kurze Verweilzeilen und damit kleine Reaktionskammervolumina bei geringen Schadstoffkonzentrationen zur Geruchsbeseitigung möglich sind. Das jeweilige Optimum ist dabei ohne Schwierigkeit an Hand eines Arbeitsdiagrammes ermittelbar, in welchem neben dem Abluftmengenstrom als abhängige Veränderliche die Verweilzeit, das Kammervolumen und die Reaktions-EndtemperaturLong dwell times, for example, are required in the case of exhaust air containing a lot of soot, because of the combustion process in the case of soot particles only takes place slowly on their surfaces, while dwell times are extremely short and thus small reaction chamber volumes with low pollutant concentrations for odor removal possible are. The optimum in each case is easy to find on the basis of a work diagram can be determined in which, in addition to the exhaust air flow, the dwell time as a dependent variable, the Chamber volume and the final reaction temperature

eingetragen sind.are registered.

Die Vorrichtung kann zur Nachverbrennung von industrieller Abluft auch bei Konzentrationen der oxidierbaren Abluftbestandteile oberhalb der Explosionsgrenze zum Einsatz gelangen, da bei entsprechender Auslegung des Drosselspaltes ein Flammenrückschlag vermieden wird.The device can also be used for the afterburning of industrial exhaust air at concentrations of oxidizable exhaust air constituents above the explosion limit are used, as with corresponding Design of the throttle gap a flashback is avoided.

Bei entsprechender Dimensionierung ist diese Vorrichtung für alle Abluftmengen auch industriell einsetzbar. With appropriate dimensioning, this device can also be used industrially for all amounts of exhaust air.

Unter Verwendung von Eichkurven können die für die Ausbildung einer Nachverbrennungsvorrichtung gleichen Konstruktionsprinzips ermittelten Daten auch für solche Nachverbrennungssysteme ermittelt werder und als Grundlage dienen, die sich in ihrem Aufbai hiervon unterschieden.The use of calibration curves can be used to design an afterburning device The data determined using the same construction principle can also be determined for such post-combustion systems and serve as a basis, which differ from this in their structure.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Combustion chamber wall (22) reaches. Patent claims:

1. Device for determining the magnitude of the degree of reaction industr "- exhaust air influencing variables caused by N, combustion, consisting of «a hollow cylindrical combustion chamber, in the bottom of a burner device formed from a combined fuel-air nozzle is arranged, downstream of one of the combustion chamber on the outlet side, with a clean gas discharge connected hollow cylindrical reaction chamber, in which the opposite to the flow direction of the flame gases introduced into the combustion chamber together with these through a Diffuser-like widening guide device exits, characterized in that the Combustion chamber (2) on the exhaust air inlet side with a heatable, adjustable heating output and as Trained pipe section, consisting of a measuring section (8) and a preheating section (9) preheating device (1) is connected, which has a measuring and control device (11, 16) for determining of the mass flow is assigned in the unit of time, and that in the reaction chamber (3) a whose volume-limiting cover (38) is arranged to be longitudinally displaceable, the base area of which is a Passage opening (40) for the clean gas discharge (4) and the introduction of a temperature measuring probe for Determination of the final reaction temperature (44) and a sampling probe (39) for determining the Has pure gas composition.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the clean gas discharge line (4) by means of a the passage opening (40) of the cover (38) encompassing the end face of the reaction chamber (3) in a guide part (41) is effected together with the cover (38) displaceable tube, the after Depending on the cover stroke, the freely extendable sub-area has a scale division (42).

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the combustion chamber (2), the Reaction chamber (3) and the preheating section (9) together with one with an insulating layer (46) provided housing (47) are enclosed.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the reaction chamber (3) by a rotationally symmetrical, following the guide device in the combustion chamber (2) itself extending overflow nozzle (21) with the combustion chamber which widens in a conical shape (2) is connected.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the overflow nozzle (21) in the region of its narrowest passage cross section (d) has an annular channel (25) formed by its outer wall (36) and concentrically enclosing it, from which the via an inlet nozzle (17 ) introduced exhaust air enters the combustion chamber (2) via several inclined guide channels (26) arranged at equal intervals between the outer wall of the overflow nozzle (36) and the combustion chamber wall (28).

6. Device according to claims 4 and 5, characterized in that the outer wall (36) of the overflow nozzle in the region of its largest passage cross section (D ) corresponds to the formation of an annular throttle gap (27) up to close to the flow nozzle (21).