Titel: | Ein neues Meßgerät für den Kohlenoxydgehalt in Rauchgasen. |
Fundstelle: | Band 338, Jahrgang 1923, S. 109 |
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Ein neues Meßgerät für den Kohlenoxydgehalt in
Rauchgasen.
Ein neues Meßgerät für den Kohlenoxydgehalt in
Rauchgasen.
Von der Siemens & Halske A.-G. wird neuerdings ein elektrischer
Kohlenoxydmesser auf den Markt gebracht, der in erster Linie dazu bestimmt ist, auf
elektrischem Wege den Gehalt an Kohlenoxyd und Wasserstoff in den Rauchgasen einer
Feuerungsanlage zu bestimmen und dadurch die Angaben des schon seit längerer Zeit
eingeführten elektrischen Rauchgasprüfers, durch den der Kohlensäuregehalt der
Rauchgase gemessen wird, zu ergänzen. Denn so wichtig es ist, den Kohlensäuregehalt
des Rauchgases fortlaufend zu beobachten, so genügt in manchen Fällen diese Messung
allein nicht für ein sicheres Urteil darüber, ob die Luftzufuhr zur Feuerung und die
Rostbeschickung so geregelt sind, daß die Energie der Kohle so vollkommen wie
möglich ausgenutzt wird. Je nach dem verwendeten Brennstoff oder der Bauart des
Rostes finden sich in den Rauchgasen außer Kohlensäure unter gewissen Umständen auch
unverbrannte Gase, hauptsächlich Kohlenoxyd und auch freier Wasserstoff. Einerseits
hat das zur Folge, daß der Schluß vom Kohlensäuregehalt auf die Luftzufuhr nicht
mehr zwingend ist, andererseits bedeuten unverbrannte Bestandteile im Rauchgas an
sich einen beträchtlichen Wärmeverlust, da ja die in ihnen enthaltene Wärmeenergie
ungenutzt durch den Schornstein entweicht. Es ist also in doppelter Hinsicht
wichtig, sich durch geeignete Meßeinrichtungen ständig darüber zu unterrichten, ob
und wie viel Kohlenoxyd oder Wasserstoff die Abgase enthalten. Vor allem muß es der
Heizer wissen, der allein imstande ist, sofort geeignete Gegenmaßregeln zu treffen,
wenn die Zusammensetzung des Rauchgases auf Mängel in der Bedienung der Feuers hinweist. Bei der
Konstruktion des neuen Kohlenoxydprüfers war deshalb die Absicht leitend, ein
Meßgerät zu schaffen, das sich in ähnlicher Weise wie der bewährte ältere Rauch gas-
(Kohlensäure)prüfer durch zweckmäßige, vor allem genügend widerstandsfähige Bauart,
schnelle und leicht verständliche Anzeige des Meßergebnisses am geeigneten Ort und
geringe Ansprüche an Wartung wirklich als Betriebsmeßgerät eignet und sich ohne
Schwierigkeiten oder große Mehrkosten an schon bestehende elektrische
Rauchgas-Prüfeinrichtungen anschließen läßt. Diese Einrichtung wurde auch erreicht,
und zwar auf folgendem Wege: Die Einrichtung gliedert sich, wie die des
Kohlensäuremessers, in zwei wesentliche Bestandteile, den Geber und den Empfänger.
Der Geber enthält in flachem, gußeisernem Gehäuse die Meßkammer. Sie besteht aus
einem Metallstück mit zwei weiten zylindrischen Bohrungen, in denen axial zwei
Platindrähte gleicher Dicke und gleicher Länge Empfänger Netz gespannt sind. (Abb. 1).
Textabbildung Bd. 338, S. 110
Abb. 1. Kohlenoxydmesser (Geber).
Die Platindrähte bilden zusammen mit zwei
temperaturempfindlichen Widerständen die Zweige einer Brückenschaltung, die durch
einen Strom von 2,5 Volt Spannung gespeist wird; in der Brückenleitung liegt als
Empfänger das Anzeigeinstrument. Die Anschlußklemmen für die Leitungen zur
Stromquelle und zum Empfänger befinden sich am oberen Rande des Gebers. Bei der
gewählten Spannung erwärmt der Strom die beiden Platindrähte auf etwa 450° C.
Solange ihre Temperatur gleich ist, fließt kein Strom in der Brücke. Ein kleiner
Drehwiderstand im Geber, der mit Hilfe eines Schlüssels von außen bedient wird,
ermöglicht, den Nullpunkt des Anzeigeinstrumentes genau einzustellen. Nun ist die
eine Bohrung in der Meßkammer mit Luft gefüllt, während durch die andere das
Rauchgas, das den Geber des Kohlensäuremessers verlassen hat, gesaugt wird. Ehe das
Gas in die Bohrung einströmt, wird ihm durch eine kleine Düse im Zuleitungsrohr, die
durch etwas vorgelegte Watte vor Verschmutzen geschützt ist, etwa 20 v. H. Luft
beigemengt. Ist im Rauchgas Kohlenoxyd oder Wasserstoff enthalten, so verbinden sich
diese Stoffe, sowie sie mit dem erwärmten Platindraht in Berührung kommen, mit
Sauerstoff, sie verbrennen zu Kohlensäure bezw. Wasserdampf. Unter gewöhnlichen
Umständen würden sie aber erst bei einer Temperatur, die weit höher als 450° liegt,
verbrennen. Es ist eine ganz besondere Eigenschaft des Platins, die es noch mit
einigen anderen Metallen teilt, den Verbrennungsvorgang lediglich durch seine
Anwesenheit und ohne sich selbst dabei irgendwie zu verändern, schon bei der
Temperatur von etwa 450° einzuleiten. Bei der Verbrennung wird Wärme frei, desto
mehr, je mehr verbrennbares Gas vorhanden ist; die Temperatur des einen
Platindrahtes steigt also, sein elektrischer Widerstand wird dadurch größer,
das Gleichgewicht in der Brücke wird gestört und das Anzeigeinstrument schlägt aus.
Sein Ausschlag ist unmittelbar ein Maß für das im Rauchgas vorhandene Kohlenoxyd und
den Wasserstoff, die Skala des Empfängers kann also nach Prozenten Kohlenoxyd oder
auch Kohlenoxyd plus Wasserstoff geeicht werden. Denn die Verbrennungswärmen der
beiden Gase sind nicht so verschieden von einander, daß der Unterschied für die
Zwecke der Praxis von Belang wäre, und es besteht außerdem auch kein Bedürfnis, die
Mengen dieser Gase einzeln zu erfahren.
Der Empfänger des Kohlenoxydprüfers ist ein Drehspulinstrument, das in ein rundes
wasser- und staubdichtes Gehäuse eingeschlossen ist. (Abb.
2 unten). Die Abmessungen sind kleiner gehalten als die der Empfänger für
den Kohlensäureprüfer (Abb. 2 oben), so daß sich die
beiden Empfänger schon rein äußerlich stark von einander unterscheiden. Beide
Anzeigeinstrumente werden zweckmäßigerweise nahe beieinander angebracht, denn es ist
wertvoll und wichtig, daß der Heizer mit einem Blick die Angaben beider Empfänger
übersehen und sich danach richten kann; er hat dann die Luftzufuhr zur Feuerung so
zu regeln und den Rost so zu beschicken, daß bei Nullstellung des Kohlenoxydzeigers
der Kohlensäurezeiger möglichst hohen Kohlensäuregehalt angibt.
Textabbildung Bd. 338, S. 110
Abb. 2. Oben Kohlensäuremesser, Unten Kohlenoxydmesser.
Wie beim Rauchgasprüfer läßt sich auch beim Co-Messer dem Anzeigegerät ein
Schreibgerät prallel schalten, daß die Meßergebnisse fortlaufend und selbsttätig
aufzeichnet. Für Betriebe mit mehreren Kesseln sind Mehrfarbenschreiber besonders
zweckmäßig. Sie zeichnen in drei verschiedenen Farben die Kurven von sechs
verschiedenen Meßeinrichtungen auf demselben Registrierstreiben auf. Man kann also
an einen Mehrfarbenschreiber z.B. die Kohlensäure- und Kohlenoxydmesser von drei
Kesselfeuerungen anschließen und erhält so in übersichtlicher Form ein bleibendes
Bild von den Vorgängen in der Feuerung, das sowohl zur Betriebsüberwachung als auch
nachträglichen Verwertung z.B. beim Aufstellen von Wärmebilanzen dienen kann.