[go: up one dir, main page]

DE4229177C1 - Gas cooler, for analytic purposes - has cooling block with drill hole face protected by plastic against aggressive gases, minimising overall dimensions, enhancing efficiency and minimising reference gas losses - Google Patents

Gas cooler, for analytic purposes - has cooling block with drill hole face protected by plastic against aggressive gases, minimising overall dimensions, enhancing efficiency and minimising reference gas losses

Info

Publication number
DE4229177C1
DE4229177C1 DE19924229177 DE4229177A DE4229177C1 DE 4229177 C1 DE4229177 C1 DE 4229177C1 DE 19924229177 DE19924229177 DE 19924229177 DE 4229177 A DE4229177 A DE 4229177A DE 4229177 C1 DE4229177 C1 DE 4229177C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
recess
cooling block
minimising
supply pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19924229177
Other languages
German (de)
Inventor
Thomas Springmann
Reinhard Wolf
Juergen Senn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Testoterm Mestechnik & Co GmbH
Original Assignee
Testoterm Mestechnik & Co GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Testoterm Mestechnik & Co GmbH filed Critical Testoterm Mestechnik & Co GmbH
Priority to DE19924229177 priority Critical patent/DE4229177C1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE4229177C1 publication Critical patent/DE4229177C1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26Drying gases or vapours
    • B01D53/265Drying gases or vapours by refrigeration (condensation)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D5/00Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0033Other features
    • B01D5/0042Thermo-electric condensing; using Peltier-effect
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/02Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings
    • F28F19/04Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings of rubber; of plastics material; of varnish
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0011Sample conditioning
    • G01N33/0016Sample conditioning by regulating a physical variable, e.g. pressure or temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2321/00Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/02Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
    • F25B2321/023Mounting details thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

A gas cooler (1) has a cooling block (2) which is cooled by a Peltier element (20). The novelty is that the block has a vertically drilled recess (3) reaching from the top almost to the bottom of the cooling block (2), on the inner face of which condensate is deposited; further that to protect it against the aggressive gas constituents, the recess (3) is covered by a coating (4); further that the upper end of the recess is closed by a gas stopper (9) but is penetrated by the gas inlet (5) and outlet (6) tubes. USE/ADVANTAGE - The assembly is a gas cooler for an analytic application. The arrangement minimises the size of the installation, enhances the efficiency, minimises the absorption of the reference gas in the condensate and measurement errors.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gaskühler, insbesondere für eine Rauchgas-Analyseeinrichtung, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, welcher nach der US 4 231 256 gebildet wurde.The invention relates to a gas cooler, in particular for a flue gas analysis device, according to the preamble of Claim 1, which was formed according to US 4,231,256.

Zur Analyse des Rauchgases von Feuerungsanlagen wird das Rauchgas mittels einer Sonde angesaugt und einem Analysege­ rät zugeführt. Für die Gasanalyse muß das Rauchgas aufberei­ tet, d. h. insbesondere Rauch- und Schmutzpartikel sowie Feuchtigkeit müssen aus dem Rauchgas entfernt werden.This is used to analyze the flue gas from combustion plants Flue gas sucked in by means of a probe and an analyzer advises fed. The flue gas must be treated for the gas analysis tet, d. H. especially smoke and dirt particles as well Moisture must be removed from the flue gas.

Das Rauchgas wird von der Sonde über einen Schlauch zu dem Analysegerät geleitet. Schlägt sich Kondensat in dem Schlauch nieder, so kommt das Rauchgas mit dem Schlauch über eine lange Verweildauer mit dem flüssigen Kondensat in Berührung. Dabei werden beispielsweise NO2 und SO2 teilweise in dem flüssigen Kondensat gebunden, so daß Meß­ fehler auftreten. The flue gas is fed from the probe through a hose to the analyzer. If condensate condenses in the hose, the flue gas comes into contact with the hose over a long period of time with the liquid condensate. For example, NO 2 and SO 2 are partially bound in the liquid condensate, so that measurement errors occur.

Um derartige Meßfehler zu vermeiden, ist es bekannt, einen beheizten Schlauch zu verwenden. In dem Schlauch wird das Rauchgas auf eine Temperatur oberhalb des Taupunktes er­ wärmt, so daß kein Kondensat abgeschieden wird. Die gesamte Kondensatabscheidung erfolgt in einer dem Analysegerät vorgeschalteten gekühlten Kondensatfalle. Dadurch wird bewirkt, daß das Kondensat schnell und in einem kurzen Bereich des Gasströmungsweges abgeschieden wird, so daß die Berührungsdauer des Gases mit dem flüssigen Kondensat be­ grenzt ist und NO2 und SO2 nur in einem geringen, das Meßergebnis unerheblich verfälschenden Ausmaß gebunden werden.In order to avoid such measurement errors, it is known to use a heated hose. In the hose, the flue gas is heated to a temperature above the dew point, so that no condensate is separated. The entire condensate separation takes place in a cooled condensate trap upstream of the analyzer. This causes the condensate to be separated quickly and in a short area of the gas flow path, so that the contact time of the gas with the liquid condensate is limited and NO 2 and SO 2 are bound only to a small extent, which falsifies the measurement result insignificantly.

Eine derartige Kondensatfalle ist beispielsweise aus der EP 0 291 630 A2 bekannt geworden. Es handelt sich um einen Gaskühler, der nach dem Gegenstromprinzip arbeitet. Er weist einen von außen gekühlten Mantel und ein darin konzentrisch angeordnetes Innenrohr auf, das einen oberen Gasanschluß bildet und kurz vor dem kegelig zu laufenden Unterteil des Mantels frei mündet. Meßgas wird in das Innenrohr eingelei­ tet und durchströmt dieses von oben nach unten. Nach dem Austritt aus dem Innenrohr wird es umgelenkt und durchströmt den Ringraum zwischen dem Innenrohr und dem Mantel. An der Innenwand des Mantels und am unteren Rand des Innenrohres fällt Kondensat in Form von Tropfen aus, die nach unten in den kegelig zu laufenden Unterteil des Mantels fallen und von dort über einen Auslaß den Gaskühler verlassen. Das von dem Kondensat befreite Gas verläßt den Mantel über eine an seinem oberen Ende angeordnete Öffnung. Der Mantel wird fast voll­ ständig von einem Kühlblock umgeben, dessen Temperatur mittels eines Peltier-Elements so weit abgesenkt wird, daß im Inneren des Mantels der Taupunkt unterschritten wird und damit das Kondensat ausfällt. Such a condensate trap is for example from the EP 0 291 630 A2. It is a Gas cooler that works according to the counterflow principle. He points an externally cooled jacket and a concentric inside arranged inner tube, which has an upper gas connection forms and shortly before the tapered lower part of the Mantels flows freely. Sample gas is fed into the inner tube and flows through it from top to bottom. After this Exit from the inner tube, it is deflected and flowed through the annular space between the inner tube and the jacket. At the Inner wall of the jacket and at the bottom of the inner tube condensate precipitates in the form of drops that drop down into the tapered lower part of the jacket fall and from leave the gas cooler there via an outlet. That from that Condensate-free gas leaves the jacket via one on his Upper end arranged opening. The coat is almost full constantly surrounded by a cooling block, its temperature is lowered so far by means of a Peltier element that in Inside the jacket the dew point is undershot and so that the condensate fails.  

Im Handel sind Gaskühler erhältlich, die auf dieser Konzep­ tion beruhen und sich in vielen Einsatzgebieten bestens bewährt haben. Ein Problem stellt jedoch die Anwendung in dem oben beschriebenen Bereich der Rauchgas-Analyse dar, da die in dem Rauchgas enthaltenen aggressiven Bestandteile viele der für den Bau eines Gaskühlers geeigneten Materia­ lien angreifen und zerstören. Aus diesem Grund werden für diesen spezifischen Einsatzzweck Gaskühler aus Glas herge­ stellt. Diese sind zwar gegenüber dem aggressiven Rauchgas­ bestandteil resistent, weisen jedoch eine schlechte Wärme­ leitung auf. Auch das Einbringen einer Wärmeleitpaste zwi­ schen Mantel und Kühlblock bringt noch nicht den gewünschten Effekt. Um eine ausreichende Kühlung zu erreichen, muß daher der Kühler relativ grob gehalten werden. Dies steht den allgemein zu beobachtenden Bestrebungen entgegen, die Abmes­ sungen der einzelnen Komponenten einer Rauchgas-Analyseein­ richtung zu minimieren und deren Energiebedarf möglichst gering zu halten.Gas coolers based on this concept are commercially available tion and are ideal in many areas of application have proven. However, the application in presents a problem the area of flue gas analysis described above, because the aggressive components contained in the flue gas many of the materia suitable for building a gas cooler attack and destroy lien. For this reason, for this specific application gas cooler made of glass poses. These are against the aggressive flue gas Component resistant, but have poor heat line on. The introduction of a thermal paste between the jacket and cooling block does not bring the desired Effect. To achieve adequate cooling, therefore the cooler should be kept relatively rough. This stands the general observable efforts, the dimen solutions of the individual components of a flue gas analysis to minimize direction and their energy requirements as possible to keep low.

Aus der US 4,231,256 ist ein Gaskühler bekannt, dessen Kühlblock von einem Peltier-Element gekühlt ist. Der Kühl­ block besitzt Ausnehmungen, die zur Gasführung dienen. Eine erste Ausnehmung verläuft vertikal, in welche von oben ein Gaszuführungsrohr mündet. Gegenüberliegend, d. h. an der untersten Stelle der Ausnehmung, ist ein Kondensatabfüh­ rungsrohr angeschlossen, welches mit einem hygroskopischen Material zur Absorption des abzuziehenden Kondensats be­ stückt ist. Im Kühlblock ist eine weitere, schräg verlaufen­ de Ausnehmung angebracht, die in die vertikal verlaufende Ausnehmung, und zwar im Bereich des unteren Drittels, mün­ det. In die schräg verlaufende Ausnehmung mündet von oben ein weiteres Rohr, welches zur Gasabführung dient. Somit ist eine Y-förmige Ausnehmung mit drei Pfaden realisiert, welche der Gaszuführung, der Gasabführung und der Kondensatabschei­ dung dienen. Das Meßgas kommt hierbei unmittelbar mit den durch die Ausnehmung gebildeten Wandungen des Kühlblocks in Berührung, wodurch sich der Wärmeübergang und damit der Wirkungsgrad verbessern läßt. Der Kühlblock besteht aus rostfreiem Stahl, um Korrosion infolge aggressiver Bestand­ teile des Rauchgases zu vermeiden.A gas cooler is known from US Pat. No. 4,231,256 Cooling block is cooled by a Peltier element. The cool block has recesses that are used for gas flow. A first recess runs vertically, into which from above Gas supply pipe opens. Opposite, i.e. H. at the the lowest point of the recess is a condensate drain pipe connected with a hygroscopic Material for absorption of the condensate to be removed pieces. Another, sloping, is in the cooling block de recess fitted into the vertical Recess, in the area of the lower third, mün det. The oblique recess opens from above another pipe, which is used for gas discharge. So is realized a Y-shaped recess with three paths, which the gas supply, the gas discharge and the condensate separator serve. The sample gas comes directly with the walls of the cooling block formed by the recess in Touch, whereby the heat transfer and thus the Efficiency can be improved. The cooling block consists of  stainless steel to prevent corrosion due to aggressive inventory to avoid parts of the flue gas.

Nachteilig bei diesem Gaskühler ist einerseits die relativ aufwendige Fertigung, da in dem Kühlblock Ausnehmungen exakt anzubringen sind, um die beschriebenen Gasführungspfade zu realisieren. Andererseits hat sich auch gezeigt, daß infolge der relativ komplizierten Geometrie der Gasführungspfade eine Reinigung nur sehr schwer möglich ist. Schließlich mußte auch festgestellt werden, daß das verwendete Material keinen ausreichenden Schutz vor korrossiven Erscheinungen bildet, sondern die Gasführungspfade im Laufe der Zeit von aggressiven Bestandteilen des Meßgases angegriffen werden.A disadvantage of this gas cooler is the relative one elaborate production, because recesses are exact in the cooling block are to be attached to the described gas routing paths realize. On the other hand, it has also been shown that as a result the relatively complicated geometry of the gas routing paths cleaning is very difficult. After all also had to be determined that the material used insufficient protection against corrosive phenomena forms, but the gas routing paths over time aggressive components of the sample gas are attacked.

Der vorliegenden Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Gaskühler, insbesondere für eine Rauchgas-Analyseeinrichtung, zur Verfügung zu stellen, der die genannten Nachteile vermeidet. Insbesondere soll das Bauvolumen verkleinert werden, um einerseits einen besseren Wirkungsgrad zu erzielen und andererseits durch kurze Weg­ längen und Verweildauern die Absorption von Meßgas im Kon­ densat möglichst gering zu halten, um das Meßergebnis mög­ lichst wenig zu verfälschen.The present invention was therefore based on the object a generic gas cooler, especially for a Flue gas analyzer, to provide the avoids the disadvantages mentioned. In particular, that should Construction volume can be reduced to make one better Achieve efficiency and on the other hand by short distance length and dwell times the absorption of sample gas in the con to keep densat as low as possible to make the measurement result possible little to falsify.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Gaskühler, der die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.This task is solved with a gas cooler, which Features of claim 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.Advantageous embodiments of the invention are characterized by Characteristics of the subclaims specified.

Bei dem Gaskühler gemäß Patentanspruch 1 wird auf einen Mantel vollständig verzichtet und die Wandung der Ausnehmung im Kühlblock unmittelbar als Funktionselement verwendet. Die Innenwandung der Ausnehmung dient dabei als gekühlter Man­ tel, an welcher das Meßgas in vertikaler Richtung von unten nach oben entlang geführt wird. Das Kondensat schlägt sich unmittelbar an der Wandung nieder und fließt nach unten ab. Zum Schutz gegen die aggressiven Bestandteile des Gases ist die Wandung mit einer dünnen Beschichtung versehen, die den Wärmeübergang vom Gas zum Kühlblock nur unwesentlich behin­ dert.In the gas cooler according to claim 1 is one Coat completely dispensed with and the wall of the recess used directly in the cooling block as a functional element. The The inner wall of the recess serves as a cooled man  tel, at which the sample gas in the vertical direction from below is guided upwards. The condensate strikes directly on the wall and flows downwards. To protect against the aggressive components of the gas the wall with a thin coating that the Heat transfer from the gas to the cooling block is insignificant different.

In dem Ringraum zwischen dem Gaszuführungsrohr und der Wandung der Ausnehmung sind Verwirbelungskörper angeordnet. Sie verhindern die Ausbildung einer geordneten Rohrströmung im Ringraum und sorgen auf diese Weise für einen intensive­ ren Kontakt des Gases mit der Wandung des Kühlblocks. Gleichzeitig wird der Transport von Kondensat-Aerosolen in den oberen Bereich des Ringraums und damit deren Austreten aus dem Gaskühler verhindert.In the annulus between the gas supply pipe and the Swirling bodies are arranged on the wall of the recess. They prevent the formation of an orderly pipe flow in the annulus and thus ensure an intensive contact of the gas with the wall of the cooling block. At the same time, the transport of condensate aerosols in the upper area of the annulus and thus its emergence prevented from the gas cooler.

Das Gaszuführungsrohr einschließlich der Verwirbelungskörper sind aus dem Kühlblock herausnehmbar. Dies ermöglicht auf einfache Weise die Reinigung dieser Elemente.The gas supply pipe including the swirler are removable from the cooling block. This enables on easy way of cleaning these items.

Die Erfindung wird in der Folge anhand der Figur erläutert, die eine bevorzugte Ausführungsform des Gaskühlers in schemati­ scher Schnittdarstellung wiedergibt.The invention is explained below with reference to the figure a preferred embodiment of the gas cooler in schematic reproduces shear sectional view.

Ein Kühlblock 2 des Gaskühlers 1 wird von außen über ein Peltier-Element 20 gekühlt. Das Peltier-Element 20 ist über elektrische Leitungen 21 mit einer Steuer- und Regeleinheit verbunden. Das Peltier-Element 20 ist mit seiner Kaltseite im flächigen Kontakt mit dem Kühlblock 2 und mit seiner Warmseite im flächigen Kontakt mit einer Kühlschiene 18 verbunden. Zur optimalen Wärmeabfuhr an die Umgebung weist die Kühlschiene 18 eine Vielzahl von Lamellen 19 auf.A cooling block 2 of the gas cooler 1 is cooled from the outside via a Peltier element 20 . The Peltier element 20 is connected to a control and regulating unit via electrical lines 21 . The Peltier element 20 is connected with its cold side in flat contact with the cooling block 2 and with its warm side in flat contact with a cooling rail 18 . The cooling rail 18 has a large number of fins 19 for optimal heat dissipation to the surroundings.

Der Kühlblock 2 hat die Grundform eines vertikal angeordne­ ten Quaders mit rechteckigem Grundriß. Er weist eine verti­ kal verlaufende, zylinderförmige Ausnehmung 3 auf, die an ihrem unteren Ende in einen konusförmigen Abschnitt über­ geht. Nach oben hin ist die Ausnehmung 3 durchgehend ausge­ führt. Die Ausnehmung 3 ist mit einem Stopfen 9 nach oben hin verschlossen. Er weist einen elastisch nachgebenden Dichtring 10 auf, der für einen gasdichten Abschluß zwischen dem Stopfen 9 und dem Kühlblock 2 am oberen Ende der Ausneh­ mung 3 sorgt.The cooling block 2 has the basic shape of a vertically arranged cuboid with a rectangular plan. It has a vertically extending, cylindrical recess 3 , which at its lower end merges into a conical section. Upwards, the recess 3 is continuously leads out. The recess 3 is closed at the top with a stopper 9 . It has an elastically yielding sealing ring 10 , which ensures a gas-tight seal between the stopper 9 and the cooling block 2 at the upper end of the recess 3 .

Durch den Stopfen 9 ist ein Gaszuführungsrohr 5 geführt, welches oben koaxial in die Ausnehmung 3 mündet. Es er­ streckt sich bis in die Nähe des unteren Endes der Ausneh­ mung 3, so daß zwischen dem Gaszuführungsrohr 5 und der Wandung der Ausnehmung 3 ein Ringraum 3a entsteht. In dem Bereich des Ringraums 3a mündet oben ein Gasabführungsrohr 6. Das Gasabführungsrohr 6 ist ebenfalls im Stopfen 9 angeord­ net. Es durchdringt den Stopfen axial und überragt diesen nach außen zumindest so weit, daß ein hier nicht näher darge­ stelltes Anschlußorgan, beispielsweise in Form einer Schlauchkupplung, angebracht bzw. ein Schlauch unmittelbar aufgesteckt werden kann. Das Gaszuführungsrohr 5 ist im wesentlichen in radialer Richtung durch den Stopfen 9 hindurch nach außen geführt und überragt diesen in analoger Weise wie das Gasabführungsrohr 6, um den Anschluß an eine das Meßgas führende Zuleitung zu ermögli­ chen.A gas feed pipe 5 is guided through the plug 9 and opens coaxially into the recess 3 at the top. It extends to the vicinity of the lower end of the Ausneh 3 , so that between the gas supply pipe 5 and the wall of the recess 3, an annular space 3 a is formed. In the area of the annular space 3 a, a gas discharge pipe 6 opens at the top. The gas discharge pipe 6 is also in the plug 9 angeord net. It penetrates the stopper axially and projects beyond it at least to the extent that a connecting element, not shown here in more detail, for example in the form of a hose coupling, is attached or a hose can be plugged on directly. The gas supply pipe 5 is guided essentially in the radial direction through the plug 9 to the outside and projects beyond it in an analogous manner to the gas discharge pipe 6 in order to enable connection to a supply line carrying the measurement gas.

Das Gaszuführungsrohr 5 trägt im Bereich der Ausnehmung mehrere Verwirbelungskörper 8. Diese haben die Form von Kegelstümpfen, die jeweils paarweise und koaxial zueinander angeordnet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei solcher Doppel-Kegelstumpf-Anordnungen vorgesehen. Dadurch wird bewirkt, daß das im Ringraum 3a aufwärts strö­ mende Gas keine geordnete Rohrströmung ausbilden kann. Durch die mehrfache Aufeinanderfolge von Querschnittsverengung und -erweiterung kommt es zu starken Verwirbelungen, die den Wärmeübergang zwischen Gas und Wandung erheblich verbessern.The gas feed pipe 5 carries a plurality of swirling bodies 8 in the region of the recess. These have the shape of truncated cones, which are each arranged in pairs and coaxially with one another. In the exemplary embodiment shown, three such double truncated cone arrangements are provided. This causes the gas flowing in the annular space 3 a upwards to form no orderly pipe flow. The multiple succession of cross-sectional narrowing and widening leads to strong turbulence, which significantly improves the heat transfer between gas and wall.

Das Gaszuführungsrohr 5 einschließlich der daran angeordneten Verwirbelungskörper 8 sind mit dem Stopfen 9 fest verbunden. Damit können insbesondere die Ober­ flächen der Verwirbelungskörper 9 auf einfache Art und Weise gereinigt werden. Vorteilhafterweise werden die genannten Komponenten einstückig in Form eines Kunststoff-Spritzgieß­ teils ausgeführt. Auch können der Verwirbelungskörper 8 und der Stopfen 9 als Drehteil gefertigt sein.The gas supply pipe 5 including the swirling bodies 8 arranged thereon are firmly connected to the stopper 9 . In particular, the upper surfaces of the swirling body 9 can thus be cleaned in a simple manner. Advantageously, the components mentioned are made in one piece in the form of a plastic injection molding. The swirling body 8 and the plug 9 can also be made as a turned part.

Besondere Bedeutung kommt der Beschichtung 4 der Wandung der Ausnehmung 3 zu. Durch eine geeignete Wahl des Materials und der Beschichtungsdicke ist sichergestellt, daß die Wandung des Kühlblocks 2 im gasbeaufschlagten Bereich zuverlässig geschützt wird, ohne den Wärmeübergang nennenswert zu beein­ trächtigen. Als geeignetes Material für die Beschichtung 4 haben sich Kunststoffe, wie beispielsweise RILSAN® oder TEFLON® bewährt, die in einer Dicke von etwa 300 µ aufgetragen sind. Sie sind gegenüber den aggressiven Be­ standteilen des Gases inert und besitzen eine ausreichende Haftfähigkeit, insbesondere im bezug auf Aluminium, welches bevorzugt für die Herstellung des Kühlblocks 2 dient. Die Schichtdicke in der angegebenen Größenordnung gewährleistet bei den genannten und mit diesen vergleichbaren Werkstoffen eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit, so daß sich ein hervorragender Wirkungsgrad für den gesamten Gaskühler realisieren läßt.The coating 4 of the wall of the recess 3 is of particular importance. A suitable choice of the material and the coating thickness ensures that the wall of the cooling block 2 is reliably protected in the gas-charged area without appreciably affecting the heat transfer. Plastics such as RILSAN® or TEFLON®, which are applied in a thickness of approximately 300 μ, have proven to be a suitable material for the coating 4 . They are inert to the aggressive constituents of the gas and have sufficient adhesiveness, especially with regard to aluminum, which is preferably used for the production of the cooling block 2 . The layer thickness in the order of magnitude ensures excellent thermal conductivity in the case of the materials mentioned and comparable with these, so that an excellent efficiency can be achieved for the entire gas cooler.

Das untere Ende der Ausnehmung 3 ist konisch bzw. kegelför­ mig gestaltet, damit die an der Wandung herabfließenden Kondensattropfen zu der an der tiefsten Stelle der Ausneh­ mung 3 angeordneten Öffnung 7 abfließen können. Die Öffnung 7 dient zur Kondensatabführung und kann in an sich bekannter Weise gestaltet sein. Dabei ist die Öffnung 7 nicht unmittelbar als Bohrung im Kühlblock 2 ausgeführt, sondern in Form einer in einem Stopfen 11 angebrachten Bohrung. Am Stopfen 11 ist in radia­ ler Richtung ein Stutzen 13 angebracht, der in die Bohrung mündet und die nach außen führende Kondensatleitung 14 aufnimmt. Der Stopfen 11 ist mittels einer elastisch nachge­ benden Dichtung 12 in einer korrespondierenden Öffnung des Kühlblocks 2 angebracht. The lower end of the recess 3 is conical or kegelför shaped so that the condensate drops flowing down the wall can flow to the opening 7 arranged at the deepest point of the recess 3 . The opening 7 is used to drain the condensate and can be designed in a manner known per se. The opening 7 is not designed directly as a bore in the cooling block 2 , but in the form of a bore made in a stopper 11 . On the plug 11 a nozzle 13 is attached in the radial direction, which opens into the bore and receives the condensate line 14 leading to the outside. The plug 11 is attached by means of an elastically nachge-giving seal 12 in a corresponding opening of the cooling block 2 .

Der Kühlblock 2 ist im wesentlichen vollständig von einem Isoliermantel umgeben, der aus drei Einzelteilen besteht. Eine Trennwand 15 trennt den Kühlblock 2 von der Kühlschiene 18. Die Trennwand 15 weist im Bereich des Peltier-Elements 20 eine Ausnehmung auf, in welcher ein absatzartiger Vorsprung 22 des Kühl­ blocks 2 hineinragt und die Kontaktfläche mit der Kaltseite des Peltier-Elements 20 bildet.The cooling block 2 is essentially completely surrounded by an insulating jacket which consists of three individual parts. A partition wall 15 separates the cooling block 2 from the cooling rail 18 . The partition 15 has in the region of the Peltier element 20 a recess in which a shoulder-like projection 22 of the cooling block 2 protrudes and forms the contact surface with the cold side of the Peltier element 20 .

Zwei weitere Isolierelemente umfassen den Kühlblock 2 an den übrigen Seiten. Das Unterteil 17 wird von der Kondensatlei­ tung 14 und von den elektrischen Anschlußleitungen 21 des Peltier-Ele­ ments 20 durchsetzt. Das Oberteil 16 ist so gestaltet, daß es leicht abgenommen werden kann, um den Stopfen 9 vom Kühlblock 2 zu Reinigungszwecken abnehmen zu können.Two further insulating elements comprise the cooling block 2 on the other sides. The lower part 17 is penetrated by the condensate line 14 and by the electrical connecting lines 21 of the Peltier element 20 . The upper part 16 is designed so that it can be easily removed in order to be able to remove the plug 9 from the cooling block 2 for cleaning purposes.

Der Isoliermantel 15, 16, 17 verbessert nochmals den Wir­ kungsgrad des Gaskühlers, da er den Wärmeübergang vom Kühl­ block 2 zur Umgebung weitgehend unterbindet.The insulating jacket 15 , 16 , 17 further improves the efficiency of the gas cooler, since it largely prevents the heat transfer from the cooling block 2 to the environment.

Claims (5)

1. Gaskühler, insbesondere für eine Rauchgas-Analyseein­ richtung, mit einem mittels eines Peltier-Elements kühlbaren Kühlblock, in welchen zur Gasführung eine Ausnehmung eingebracht ist, in die von oben ein Gaszu­ führungs- und ein Gasabführungsrohr münden, wobei an der tiefsten Stelle der Ausnehmung eine Öffnung zur Kondensatabführung vorhanden ist, dadurch gekennzeich­ net,
daß die Ausnehmung (3) als vertikal verlaufende Zylin­ derbohrung ausgebildet ist, die sich durchgehend von oben bis in die Nähe des unteren Endes des Kühlblocks (2) erstreckt, wobei die Ausnehmung zum Schutz gegen aggressive Bestandteile des Gases vollständig mit einer Beschichtung (4) versehen und an ihrem oberen Ende mit einem lösbaren Stopfen (9) gasdicht verschlossen ist, wobei
der Stopfen (9) sowohl vom Gaszuführungsrohr (5) als auch vom Gasabführungsrohr (6) durchdrungen wird und wobei das Gaszuführungsrohr (5) von oben koaxial in die Ausnehmung (3) mündet und sich durchgehend bis in die Nähe des unteren Endes der Ausnehmung (3) erstreckt, so daß zwischen dem Gaszuführungsrohr (5) und der be­ schichteten Wandung der Ausnehmung (3) ein Ringraum (3a) gebildet ist, in den von oben das Gasabführungs­ rohr (6) durch den Stopfen (9) mündet und
daß Verwirbelungskörper (8) im Ringraum (3a) angeordnet sind, welche mit dem Stopfen (9) fest verbunden sind.
1. Gas cooler, in particular for a flue gas Analyzer device, with a coolable by means of a Peltier element cooling block, in which a recess is made for gas routing, into which a gas supply pipe and a gas discharge pipe open from above, the lowest point being the Recess there is an opening for condensate drainage, characterized in that
that the recess ( 3 ) is formed as a vertically extending cylinder bore which extends continuously from above to the vicinity of the lower end of the cooling block ( 2 ), the recess being completely coated with a coating to protect against aggressive constituents of the gas ( 4 ) provided and at its upper end with a detachable plug ( 9 ) is sealed gas-tight, wherein
the plug ( 9 ) is penetrated both by the gas supply pipe ( 5 ) and by the gas discharge pipe ( 6 ) and the gas supply pipe ( 5 ) opens coaxially from above into the recess ( 3 ) and continuously extends into the vicinity of the lower end of the recess ( 3 ) extends so that between the gas supply pipe ( 5 ) and the be coated wall of the recess ( 3 ) an annular space ( 3 a) is formed, into which the gas discharge pipe ( 6 ) opens through the plug ( 9 ) from above and
that swirling body ( 8 ) in the annular space ( 3 a) are arranged, which are firmly connected to the plug ( 9 ).
2. Glaskühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (4) aus Kunststoff besteht.2. Glass cooler according to claim 1, characterized in that the coating ( 4 ) consists of plastic. 3. Gaskühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dicke der Beschichtung (4) etwa 300 µm beträgt.3. Gas cooler according to claim 1 or 2, characterized in that the thickness of the coating ( 4 ) is about 300 microns. 4. Gaskühler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwirbelungskörper (8) die Form von Doppelkegeln oder Doppelkegelstümpfen aufwei­ sen, die koaxial vom Gaszuführungsrohr (5) durchdrungen werden.4. Gas cooler according to one of claims 1 to 3, characterized in that the swirling body ( 8 ) have the shape of double cones or truncated cones, which are coaxially penetrated by the gas supply pipe ( 5 ). 5. Gaskühler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (9) und die Verwirbe­ lungskörper (8) einstückig als Spritzgußteil oder Drehteil ausgeführt sind.5. Gas cooler according to one of claims 1 to 4, characterized in that the stopper ( 9 ) and the Verwirbe treatment body ( 8 ) are made in one piece as an injection molded part or a turned part.
DE19924229177 1992-09-02 1992-09-02 Gas cooler, for analytic purposes - has cooling block with drill hole face protected by plastic against aggressive gases, minimising overall dimensions, enhancing efficiency and minimising reference gas losses Expired - Fee Related DE4229177C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924229177 DE4229177C1 (en) 1992-09-02 1992-09-02 Gas cooler, for analytic purposes - has cooling block with drill hole face protected by plastic against aggressive gases, minimising overall dimensions, enhancing efficiency and minimising reference gas losses

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924229177 DE4229177C1 (en) 1992-09-02 1992-09-02 Gas cooler, for analytic purposes - has cooling block with drill hole face protected by plastic against aggressive gases, minimising overall dimensions, enhancing efficiency and minimising reference gas losses

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4229177C1 true DE4229177C1 (en) 1994-04-21

Family

ID=6466984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19924229177 Expired - Fee Related DE4229177C1 (en) 1992-09-02 1992-09-02 Gas cooler, for analytic purposes - has cooling block with drill hole face protected by plastic against aggressive gases, minimising overall dimensions, enhancing efficiency and minimising reference gas losses

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4229177C1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9418603U1 (en) * 1994-11-24 1995-03-02 Palocz-Andresen, Michael, Dr.-Ing.habil., 20459 Hamburg Heating and cooling device for devices with an electrochemical cell for the purpose of measuring gas odorants
WO1995033202A1 (en) * 1994-06-01 1995-12-07 Ranks Hovis Mcdougall Limited A gas sensing system
DE4430378A1 (en) * 1994-08-26 1996-02-29 Sick Optik Elektronik Erwin Dust concn. measurement in flue gas duct
DE19541238A1 (en) * 1995-11-06 1996-06-27 Andreas Dipl Phys Dr Hieke Tempering device for prodn. of thermally homogeneous gas flow
DE19631001C1 (en) * 1996-08-01 1997-12-18 Testo Gmbh & Co Condenser for portable flue gas analysis instrument employs Peltier effect cooling
FR2760977A1 (en) * 1997-03-24 1998-09-25 Realisation D Equipements Pour Removal of air and oil from compressed gas using thermoelectric units
DE102018126467A1 (en) * 2018-10-24 2020-04-30 Hochschule Karlsruhe-Technik Und Wirtschaft Method and measuring system for the detection of tar content in gases
DE102022113558A1 (en) 2022-05-30 2023-11-30 Hps Home Power Solutions Ag Device for drying a gas stream

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1905241C3 (en) * 1969-01-30 1974-08-22 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen
DE2411834A1 (en) * 1974-03-12 1975-09-25 Afriso Euro Index Gmbh Gas sampling probe with sampling tube - has inlet for gas and outlet pipe leading to analyser
DE2437195C3 (en) * 1973-08-04 1979-06-28 Fuji Kinzoku Kosaku K.K., Osaka Device for drying a compressed gas
DE2431162C3 (en) * 1973-07-05 1980-06-19 Uop Inc., Des Plaines, Ill. (V.St.A.) Finned tube
US4231256A (en) * 1979-02-05 1980-11-04 Beckman Instruments, Inc. Thermoelectric gas dryer
DE3021628A1 (en) * 1979-06-28 1981-01-22 Resistoflex Corp CORROSION-RESISTANT HEAT EXCHANGER COMPONENT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE3038084A1 (en) * 1980-05-23 1981-12-03 Sumitomo Light Metal Industries Ltd., Tokyo COATING MEASURES AND THEIR USE FOR PROTECTING THE INTERNAL SURFACES OF HEAT EXCHANGER TUBES
DE3121764A1 (en) * 1981-06-02 1982-12-16 Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen Apparatus for gas separation
DE3134506A1 (en) * 1981-09-01 1983-03-17 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Process and arrangement for the condensation of steam from a steam/gas mixture
DE3407777A1 (en) * 1984-03-02 1985-09-12 Richard 3150 Peine Vetter Device for heating water, in particular hot-water boiler
DE3528268A1 (en) * 1985-08-07 1987-02-19 M & C Prod Analysentech Gmbh Processing device for gases to be sampled
DE3637892A1 (en) * 1986-11-06 1988-05-19 Erich Schich Kaelte Klima Lade Process and apparatus for purifying flue gases
DE3531150C2 (en) * 1985-08-31 1988-08-04 Dipl.-Ing. Ernst Kreiselmaier Gmbh & Co Wasser- Und Metall-Chemie Kg, 4390 Gladbeck, De
EP0291630A2 (en) * 1987-05-15 1988-11-23 Gröger & Obst Mess- und Regeltechnik GmbH Process and apparatus for pretreatment of a gas to be analysed

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1905241C3 (en) * 1969-01-30 1974-08-22 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen
DE2431162C3 (en) * 1973-07-05 1980-06-19 Uop Inc., Des Plaines, Ill. (V.St.A.) Finned tube
DE2437195C3 (en) * 1973-08-04 1979-06-28 Fuji Kinzoku Kosaku K.K., Osaka Device for drying a compressed gas
DE2411834A1 (en) * 1974-03-12 1975-09-25 Afriso Euro Index Gmbh Gas sampling probe with sampling tube - has inlet for gas and outlet pipe leading to analyser
US4231256A (en) * 1979-02-05 1980-11-04 Beckman Instruments, Inc. Thermoelectric gas dryer
DE3021628A1 (en) * 1979-06-28 1981-01-22 Resistoflex Corp CORROSION-RESISTANT HEAT EXCHANGER COMPONENT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE3038084A1 (en) * 1980-05-23 1981-12-03 Sumitomo Light Metal Industries Ltd., Tokyo COATING MEASURES AND THEIR USE FOR PROTECTING THE INTERNAL SURFACES OF HEAT EXCHANGER TUBES
DE3121764A1 (en) * 1981-06-02 1982-12-16 Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen Apparatus for gas separation
DE3134506A1 (en) * 1981-09-01 1983-03-17 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Process and arrangement for the condensation of steam from a steam/gas mixture
DE3407777A1 (en) * 1984-03-02 1985-09-12 Richard 3150 Peine Vetter Device for heating water, in particular hot-water boiler
DE3528268A1 (en) * 1985-08-07 1987-02-19 M & C Prod Analysentech Gmbh Processing device for gases to be sampled
DE3531150C2 (en) * 1985-08-31 1988-08-04 Dipl.-Ing. Ernst Kreiselmaier Gmbh & Co Wasser- Und Metall-Chemie Kg, 4390 Gladbeck, De
DE3637892A1 (en) * 1986-11-06 1988-05-19 Erich Schich Kaelte Klima Lade Process and apparatus for purifying flue gases
EP0291630A2 (en) * 1987-05-15 1988-11-23 Gröger & Obst Mess- und Regeltechnik GmbH Process and apparatus for pretreatment of a gas to be analysed
DE3716350A1 (en) * 1987-05-15 1988-12-01 Groeger & Obst Mess Regeltech METHOD AND DEVICE FOR TREATING A GAS TO BE ANALYZED

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995033202A1 (en) * 1994-06-01 1995-12-07 Ranks Hovis Mcdougall Limited A gas sensing system
DE4430378A1 (en) * 1994-08-26 1996-02-29 Sick Optik Elektronik Erwin Dust concn. measurement in flue gas duct
DE9418603U1 (en) * 1994-11-24 1995-03-02 Palocz-Andresen, Michael, Dr.-Ing.habil., 20459 Hamburg Heating and cooling device for devices with an electrochemical cell for the purpose of measuring gas odorants
DE19541238A1 (en) * 1995-11-06 1996-06-27 Andreas Dipl Phys Dr Hieke Tempering device for prodn. of thermally homogeneous gas flow
DE19631001C1 (en) * 1996-08-01 1997-12-18 Testo Gmbh & Co Condenser for portable flue gas analysis instrument employs Peltier effect cooling
US5873252A (en) * 1996-08-01 1999-02-23 Testo Gmbh & Co. Condensate separator
FR2760977A1 (en) * 1997-03-24 1998-09-25 Realisation D Equipements Pour Removal of air and oil from compressed gas using thermoelectric units
DE102018126467A1 (en) * 2018-10-24 2020-04-30 Hochschule Karlsruhe-Technik Und Wirtschaft Method and measuring system for the detection of tar content in gases
DE102022113558A1 (en) 2022-05-30 2023-11-30 Hps Home Power Solutions Ag Device for drying a gas stream

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4229177C1 (en) Gas cooler, for analytic purposes - has cooling block with drill hole face protected by plastic against aggressive gases, minimising overall dimensions, enhancing efficiency and minimising reference gas losses
DE2719273A1 (en) HEAT EXCHANGER
DE3317135C2 (en)
DE3440064C2 (en)
DE7711433U1 (en) EXHAUST PIPE WITH BUILT-IN PROBE FOR DETERMINING CHANGES IN THE COMPOSITION OF A GAS MIXED FLOW
EP0357907B1 (en) Heat exchanger
DE2620940A1 (en) DEVICE FOR CAPTURING AND COLLECTING SOLAR HEAT
DE1299136B (en) Cuevette with temperature control jacket, especially such liquid cuvette
DE19927850C1 (en) Flow cell of a chemical analysis system
EP1150773B1 (en) Evaporator arrangement with a holder for a sample container and method for evaporating a sample
DE102006060312A1 (en) gas sensor
DE19535214C3 (en) Gas sampling probe
DE4325193C2 (en) Heat exchange device
DE854658C (en) Heat exchanger consisting essentially of graphite tubes
DE8520484U1 (en) Temperature measuring head
DE2437195B2 (en) Device for drying a compressed gas
DE10002249C2 (en) panel radiators
DE102006039571B4 (en) Honeycomb body and honeycomb body assembly each with sensor-receiving channel
DE102005062627B4 (en) Flowmeter
DE3220875C2 (en) Laboratory cooler
DE2550087C3 (en) Device for cleaning and cooling compressed air or other gases
DE19638794C1 (en) Heat exchanger handling first and second media
EP1697022A1 (en) Device for cold drying a gas or a gas-vapor mixture
EP0696886B1 (en) Device for dissolving gases in liquids
DE19642146A1 (en) Measurement probe for sample extraction from gaseous or liquid medium for air and water quality in public places

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8363 Opposition against the patent
8365 Fully valid after opposition proceedings
8339 Ceased/non-payment of the annual fee