Claims (3)
BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Filtervorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Es wird allgemein versucht, die für die Staubabscheidung in Elektrofiltern herrschenden Bedingungen zu verbessern, um zu wirk samerer Abscheidung und zu kleinerem apparativen Aufwand zu kommen. Dies gilt vor allem für die Abscheidung von Feinstaub und Flugasche.
DESCRIPTION The invention relates to an electrostatic filter device according to the preamble of patent claim 1. It is generally attempted to improve the conditions prevailing for dust separation in electrostatic filters in order to achieve more effective separation and less equipment. This applies above all to the separation of fine dust and fly ash.
Mit Hilfe einer als Ionenquelle dienenden Koronaentla- dung werden geladene Teilchen erzeugt, die im elektrischen Feld an den meistgeerdeten Elektroden abgeschieden werden. In der Regel werden mehrere Abscheidestufen eingesetzt. Bereits in der ersten Stufe werden die meisten, vor allem die grösseren Schmutzpartikel erfasst. Die hinteren Filterstufen dienen der Abscheidung der feinen Staubteilchen sowie dem Wiedereinfangen des beim Reinigen der vorderen Elektroden durch Klopfen oder Rütteln freigesetzten Staubes.
With the help of a corona discharge serving as an ion source, charged particles are generated which are deposited in the electric field at the most earthed electrodes. As a rule, several separation stages are used. Most, especially the larger, dirt particles are captured in the first stage. The rear filter stages are used to separate the fine dust particles and to recapture the dust released by cleaning or knocking the front electrodes.
Die Staubabscheidung wird durch bewegte Abscheideelektroden mit kontinuierlicher Reinigung verbessert. Bei diesen Verfahren werden elektrisch leitende Metallbänder oder an Ketten befestigte Metallplatten, die in vielen Fällen auch als seitliche Begrenzung des Strömungskanals dienen, in der Regel im Kreuzstrom senkrecht zur Strömungsrichtung bewegt.
The dust separation is improved by moving separation electrodes with continuous cleaning. In this method, electrically conductive metal strips or metal plates attached to chains, which in many cases also serve as lateral delimitation of the flow channel, are generally moved in a cross flow perpendicular to the direction of flow.
Die Reinigung dieser beweglichen Abscheideelektroden erfolgt meistens mit Hilfe von rotierenden Bürsten (vgl. beispielsweise US 3,650,092; US 3,701,236; US 3,912,467; US<B>4,321,066,</B> ferner H. Asano, M. Ootsuka, T.
These movable deposition electrodes are usually cleaned with the aid of rotating brushes (cf. for example US 3,650,092; US 3,701,236; US 3,912,467; US <B> 4,321,066, </B> furthermore H. Asano, M. Ootsuka, T.
Yano, Recent Results of Applications of the Moving Electrode Electro- static Precipitator for Coal Fired Utility Boilers , Dust Control System Div., Hitachi Plant Engineering + Construction Co., Ltd., l-13-2, Kita-Ootika,
Yano, Recent Results of Applications of the Moving Electrode Electro-static Precipitator for Coal Fired Utility Boilers, Dust Control System Div., Hitachi Plant Engineering + Construction Co., Ltd., l-13-2, Kita-Ootika,
Toshima-ku, Tokio, Japan l70). Andere Vor richtungen verwenden quer zur Strömungsrichtung liegende durch brochene Bänder als Abscheideelektrode. Es ist auch schon vorge schlagen worden, feststehende, unter verschiedenen Potentialen ste hende Gitter zur Staubabscheidung zu verwenden (vgl. US-A- 3,740,927). Mehrfach-Abscheider in Form parallel gestellter Gitter und Lochbleche abwechselnder Polarität, welche vom Gasstrom senkrecht durchsetzt werden, sind in zahlreichen Schriften bekannt (vgl. u. a. James M.
Toshima-ku, Tokyo, Japan l70). Before using other directions lying across the flow direction by broken tapes as a separating electrode. It has also been proposed to use fixed, different potential grids for dust separation (see. US-A-3,740,927). Multiple separators in the form of parallel grids and perforated plates of alternating polarity, which are penetrated vertically by the gas stream, are known in numerous documents (see, inter alia, James M.
Vincent, The Grid-type Electrostatic Precipita- tor , Journal of the Air Pollution Control Association, März 1972, S. 200-201). Die bestehenden elektrostatischen Vorrichtungen zur Entstau bung sind bezüglich Bauvolumen immer noch zu aufwendig. Sie genügen oft nicht den Anforderungen an den Abscheidegrad. Eine Vervollkommnung ist daher dringendes Bedürfnis.
Vincent, The Grid-type Electrostatic Precipitator, Journal of the Air Pollution Control Association, March 1972, pp. 200-201). The existing electrostatic devices for dust removal are still too expensive in terms of construction volume. They often do not meet the requirements for the degree of separation. Perfection is therefore an urgent need.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur kontinuierlichen elektrostatischen Abscheidung von in einem Gas strom suspendierten Partikeln anzugeben, die eine höchstmögliche Ausnutzung der aktiven Teile,. insbesondere der Abscheideelektrode gestattet, einen hohen Abscheidegrad erzielt, raumsparend ist und möglichst keine Probleme aufwirft, die mit der Verschmutzung der aktiven Teile und ihrer Reinigung verknüpft sind:
The invention has for its object to provide a device for the continuous electrostatic separation of particles suspended in a gas stream, which make maximum use of the active parts. In particular, the deposition electrode allows a high degree of separation, is space-saving and, if possible, does not pose any problems that are associated with the contamination of the active parts and their cleaning:
Die Vorrichtung soll in ihrem Aufbau einfach und kostengünstig sein und sich durch geringen Energieverbrauch und niedrige Wartungsanforderungen auszeichnen. Sie soll insbesondere zur Abscheidung feiner und fein ster Staubpartikel geeignet und unabhängig vom Trägergas sein. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeich neten Merkmale gelöst. Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden, durch Figuren näher erläuterten Ausführungsbeispiele beschrieben.
The construction of the device should be simple and inexpensive and should be characterized by low energy consumption and low maintenance requirements. It should be particularly suitable for the separation of fine and very fine dust particles and independent of the carrier gas. This object is achieved by the features identified in claim 1. The invention is described on the basis of the following exemplary embodiments which are explained in more detail by means of figures.
Dabei zeigen: Fig. 1 schematisch den prinzipiellen Aufbau der Grundausfüh- rung einer elektrostatischen Filtervorrichtung mit nur einer Reihe von Steuerelektroden im Zwischenraum zwischen zwei Abscheide elektroden, Fig. 2 schematisch den prinzipiellen Aufbau einer elektrostati schen Filtervorrichtung mit nur einer Reihe von Steuerelektroden im Raum nach der zweiten Abscheideelektrode,
1 shows schematically the basic structure of the basic design of an electrostatic filter device with only one row of control electrodes in the space between two separating electrodes, FIG. 2 schematically shows the basic structure of an electrostatic filter device with only one row of control electrodes in the room the second deposition electrode,
Fig. 3 schematisch den prinzipiellen Aufbau einer Ausführungs form mit einer Reihe von Steuerelektroden im Zwischenraum zwi schen zwei Abscheideelektroden und einer Reihe von Steuerelektro den im Raum nach der zweiten Abscheideelektrode, Fig. 4 schematisch den Aufbau einer Ausführung mit mehreren Sprühelektroden, mehreren Reihen von Steuerelektroden und um laufender, im Zickzack geführter, mehrfach wirkender bandförmiger Abscheideelektrode, Fig. 5 schematisch den Aufbau einer Ausführung mit mehreren Sprühelektroden,
Fig. 3 shows schematically the basic structure of an embodiment with a number of control electrodes in the space between two separating electrodes and a number of control electrodes in the room after the second separating electrode, Fig. 4 schematically shows the structure of an embodiment with several spray electrodes, several rows of control electrodes and around a running, zigzag, multi-acting band-shaped separating electrode, FIG. 5 schematically shows the construction of an embodiment with several spray electrodes,
mehreren Reihen von Steuerelektroden und meh reren umlaufenden, parallel geführten bandförmigen Abscheideelek- troden, Fig. 6 den prinzipiellen Aufbau (Längsschnitt) einer Ausführung mit umlaufender Abscheideelektrode und nur einer Reihe von Steuerelektroden, Fig. 7 den prinzipiellen Aufbau (Längsschnitt) einer Ausfüh rungsform mit umlaufender Abscheideelektrode und drei Reihen von Steuerelektroden.
a plurality of rows of control electrodes and a plurality of circumferential, parallel, band-shaped separating electrodes, FIG. 6 the basic structure (longitudinal section) of an embodiment with an encircling separating electrode and only one row of control electrodes, FIG. 7 the basic structure (longitudinal section) of an embodiment circumferential separation electrode and three rows of control electrodes.
In Fig. 1 ist schematisch der prinzipielle Aufbau der Grundaus führung eines Elektrofilters mit nur einer Reihe von Steuerelektro den im Zwischenraum zwischen zwei Abscheideelektroden darge stellt. 1 ist der mit Partikeln beladene Gasstrom, der die quer zur Strömungsrichtung in parallelen Ebenen angeordneten Elektroden senkrecht durchsetzt. 3 ist eine meist negativ aufgeladene (Vorzei chen -) Sprühelektrode, deren den Koronaeffekt ausnutzende Spitzen 4 als Ionenquellen dienen.
In Fig. 1 is the basic structure of the basic implementation of an electrostatic precipitator with only one row of control elec- trodes which represents the gap between two separating electrodes. 1 is the gas stream laden with particles, which perpendicularly passes through the electrodes arranged in parallel planes transverse to the direction of flow. 3 is a mostly negatively charged (sign) spray electrode, the tips 4 of which use the corona effect serve as ion sources.
5 sind die grundsätzlich als ge lochte Bleche, Netze oder Gitter ausgeführten, normalerweise auf Potential Null (Vorzeichen 0) gehaltenen Abscheideelektroden. Im vorliegenden Fall ist mechanisch eine einzige, umlaufende endlose, als durchbrochenes Band gestaltete Abscheideelektrode vorhanden. 6 ist die als Rundstäbe ausgebildete Steuerelektrode, die sich auf gleichnamigem Potential wie die Sprühelektrode 3 befindet. Im vor liegenden Fall ist sie negativ aufgeladen (Vorzeichen -).
5 are the separating electrodes, which are basically designed as perforated sheets, nets or grids and are normally kept at zero potential (sign 0). In the present case, there is mechanically a single, continuous, continuous separating electrode designed as a broken band. 6 is the control electrode designed as round rods, which is at the same potential as the spray electrode 3. In the present case, it is negatively charged (sign -).
Diese Elek- trodenanordnung bedingt ein in Strömungsrichtung liegendes be schleunigendes elektrisches Feld 7 zwischen Sprühelektrode 3 und äusserer Zuführungsseite (mit linksgerichtetem Pfeil angedeutet) der Abscheideelektrode 5. Zwischen der Steuerelektrode 6 und der inneren Zuführungsseite der Abscheideelektrode 5 herrscht das gegen die Strömungsrichtung gerichtete beschleunigende elektrische Feld B. Das beschleunigende elektrische Feld zwischen der Steuer elektrode 6 und der inneren Rückführungsseite (mit rechtsgerichte tem Pfeil angedeutet) der Abscheideelektrode 5 liegt wieder in Strö mungsrichtung.
This electrode arrangement requires an accelerating electric field 7 lying in the flow direction between the spray electrode 3 and the outer feed side (indicated by the left-hand arrow) of the separating electrode 5. The accelerating electric field directed against the flow direction prevails between the control electrode 6 and the inner feed side of the separating electrode 5 B. The accelerating electric field between the control electrode 6 and the inner return side (indicated by the right-hand tem arrow) of the separating electrode 5 is again in the flow direction.
Durch diese Gesamtanordnung der Elektroden wird eine mehrfache Abscheidung erzielt und somit der Abscheidegrad merklich erhöht. Es wird den geladenen Partikeln, im vorliegenden Fall mit negativer Ladung behaftet (Vorzeichen -), mehrfach Gele genheit gegeben, sich auf der einen und/oder anderen Seite der Ab scheideelektrode 5 abzulagern. Dies ist durch die Trajektorien 10 der geladenen Partikel dargestellt. Demnach wird beispielsweise ein Par tikel durch das elektrische Feld 8 auf die innere Zuführungsseite der Abscheideelektrode 5 gegen die Strömungsrichtung zurückgestossen.
This overall arrangement of the electrodes results in multiple deposition and thus the degree of deposition is noticeably increased. It is the charged particles, in the present case afflicted with a negative charge (sign -), multiple opportunities to deposit on one and / or the other side of the separating electrode 5. This is represented by the trajectories 10 of the charged particles. Accordingly, for example, a particle is pushed back by the electrical field 8 onto the inner feed side of the separating electrode 5 against the direction of flow.
Fig. 2 stellt schematisch den prinzipiellen Aufbau einer Ausfüh rung eines Elektrofilters mit nur einer Reihe von Steuerelektroden im Raum nach der zweiten Abscheideelektrode.dar. 1 ist der Gas strom, 3 die mit Spitzen 4 versehene Sprühelektrode, 5 die als um laufendes durchbrochenes Band ausgebildete Abscheideelektrode und 6 die Steuerelektrode in Form paralleler Stäbe. Die Feldverhält nisse im Raum zwischen der Sprühelektrode 4 und der äusseren Zu führungsseite der Abscheideelektrode 5 sind die gleichen wie in Fig. 1 (beschleunigendes elektrisches Feld 7).
Fig. 2 shows schematically the basic structure of an embodiment of an electrostatic precipitator with only one row of control electrodes in the space after the second separating electrode. 1 is the gas flow, 3 the spray electrode provided with tips 4, 5 the separating electrode formed as a continuous broken band and 6 the control electrode in the form of parallel rods. The field conditions in the space between the spray electrode 4 and the outer leading side of the separating electrode 5 are the same as in Fig. 1 (accelerating electric field 7).
Zwischen der Zufüh rungsseite und der Rückführungsseite der Abscheideelektrode herrscht das elektrische Feld Null (Vorzeichen 0). Im Raum zwi schen der aussenliegenden Steuerelektrode 6 (negatives Potential: Vorzeichen -) und der äusseren Rückführungsseite der Abscheide elektrode 5 (Potential Null: Vorzeichen 0) wird das gegen die Strö mungsrichtung gerichtete beschleunigende elektrische Feld 15 aufge spannt. Die Trajektorien 10 geben die Wanderung der geladenen Partikel (Vorzeichen -) auf die Abscheideelektrode 5 zu wieder.
The electrical field is zero (sign 0) between the feed side and the return side of the separating electrode. In the space between the external control electrode 6 (negative potential: sign -) and the outer return side of the separating electrode 5 (zero potential: sign 0), the accelerating electric field 15 directed against the direction of flow is stretched. The trajectories 10 reflect the migration of the charged particles (sign -) to the separating electrode 5.
Es wird beispielsweise ein Partikel unter dem Einfluss des elektrischen Feldes 15 umgelenkt und gegen die Strömungsrichtung auf die äus- sere Rückführungsseite der Abscheideelektrode 5 zurückgestossen. In Fig. 3 ist schematisch der prinzipielle Aufbau einer Ausfüh rung eines Elektrofilters mit einer Reihe von Steuerelektroden im Zwischenraum zwischen zwei Abscheideelektroden und einer Reihe von Steuerelektroden im Raum nach der zweiten Abscheideelektro- de dargestellt.
For example, a particle is deflected under the influence of the electric field 15 and pushed back against the direction of flow onto the outer return side of the separating electrode 5. 3 schematically shows the basic structure of an embodiment of an electrostatic filter with a row of control electrodes in the space between two separation electrodes and a row of control electrodes in the space after the second separation electrode.
Im wesentlichen handelt es sich um eine Superposi tion der Elektrodenanordnungen der Fig. 1 und It is essentially a superposition of the electrode arrangements of FIGS. 1 and
2. Die beschleuni genden elektrischen Felder 7 und 9 sind in Strömungsrichtung, die Felder 8 und 15 gegen die Strömungsrichtung gerichtet. Dement sprechend sind vier verschiedene Möglichkeiten der Wanderung der hier negativ geladenen Partikel (Vorzeichen -) auf die Abscheide elektroden 5 hin vorhanden. Alle Bezugszeichen entsprechen denje nigen der Fig. 1 und 2.
2. The accelerating electrical fields 7 and 9 are directed in the direction of flow, the fields 8 and 15 against the direction of flow. Accordingly, there are four different possibilities for the migration of the negatively charged particles (sign -) to the separating electrodes 5. All reference numerals correspond to those of FIGS. 1 and 2.
In Fig. 4 ist schematisch der Aufbau einer Ausführung eines Elektrofilters mit mehreren Sprühelektroden, mehreren Reihen von Steuerelektroden und umlaufender, im Zickzack geführter, mehrfach wirkender bandförmiger Abscheideelektrode dargestellt. Der Gas strom 1 durchsetzt mehrere, in parallelen Ebenen angeordnete Elek- trodengruppen senkrecht. Die Abscheideelektrode 5 ist als endloses durchbrochenes Band ausgeführt, das sich mehrmals zwischen eine Sprühelektrode 3 mit Spitzen 4 und eine Reihe von Steuerelektroden 6 bzw. zwischen zwei Reihen von Steuerelektroden 6 schiebt.
4 schematically shows the construction of an embodiment of an electrostatic filter with a plurality of spray electrodes, a plurality of rows of control electrodes and a circumferential, zigzag, multi-acting band-shaped separation electrode. The gas stream 1 passes vertically through several electrode groups arranged in parallel planes. The separating electrode 5 is designed as an endless openwork band which is pushed several times between a spray electrode 3 with tips 4 and a row of control electrodes 6 or between two rows of control electrodes 6.
Das Band wird über als Umlenkrollen wirkende Trommeln 11 geführt. Sämtliche Sprühelektroden 4 und sämtliche Steuerelektroden 6 be finden sich auf negativem Potential (Vorzeichen -), während die mehrfach wirkende Abscheideelektrode 5 auf dem Potential Null an Erde liegt (Vorzeichen 0). Die Sprühelektroden 4 liegen am negati ven Pol einer Gleich-Hochspannungsquelle 16 (Spannung U,), während die Steuerelektroden 6 am negativen Pol einer zweiten Gleich-Hochspannungsquelle 17 (Spannung UZ) liegen.
The belt is guided over drums 11 acting as deflection rollers. All spray electrodes 4 and all control electrodes 6 be at negative potential (sign -), while the multi-acting deposition electrode 5 is at zero potential to earth (sign 0). The spray electrodes 4 are on the negative pole of a DC high voltage source 16 (voltage U,), while the control electrodes 6 are on the negative pole of a second DC high voltage source 17 (voltage UZ).
Die positi ven Pole beider Hochspannungsquellen sind mit der Abscheideelek- trode 5 verbunden und gemeinsam geerdet (Vorzeiclen 0). Der Übersichtlichkeit halber sind die Potentialverbindungen zwischen den Hochspannungsquellen und den Elektroden nur im oberen Teil der Figur eingezeichnet. Durch eine derartige Kaskadenschaltung mehrerer, in Strömungsrichtung hintereinander liegender Elektro- dengruppen wird der Abscheidegrad insbesondere bei Feinstaub ver bessert.
The positive poles of both high-voltage sources are connected to the separating electrode 5 and are grounded together (prefix 0). For the sake of clarity, the potential connections between the high voltage sources and the electrodes are only shown in the upper part of the figure. Such a cascade connection of a plurality of electrode groups lying one behind the other in the direction of flow improves the degree of separation, particularly in the case of fine dust.
Fig. 5 stellt schematisch den Aufbau einer Ausführung eines Elektrofilters mit mehreren Sprühelektroden, mehreren Reihen von Steuerelektroden und mehreren umlaufenden, parallel geführten bandförmigen Abscheideelektroden dar. Der Aufbau ist demjenigen der Fig. 4 ähnlich, mit dem Unterschied, dass hier drei separate, im wesentlichen auf gleiche Art geführte durchbrochene Bänder als Ab scheideelektroden 5 verwendet werden. Die Anordnung der Sprüh elektroden 3 und der Steuerelektroden 6 ist derjenigen der Fig. 4 ähnlich. Die Potentialverhältnisse sind grundsätzlich die gleichen. Auf eine Darstellung der Spannungsankopplung ist verzichtet worden.
Fig. 5 shows schematically the construction of an embodiment of an electrostatic filter with a plurality of spray electrodes, a plurality of rows of control electrodes and a plurality of circumferential, parallel band-shaped separation electrodes. The construction is similar to that of Fig. 4, with the difference that here three separate, essentially in the same way guided open bands are used as separating electrodes 5. The arrangement of the spray electrodes 3 and the control electrodes 6 is similar to that of FIG. 4. The potential relationships are basically the same. The voltage coupling has not been shown.
Im übrigen sind die Bezugszeichen die gleichen wie in Fig. 4. In Fig. 6 ist der prinzipielle Aufbau (Längsschnitt) einer Ausfüh rung eines Elektrofilters mit umlaufender Abscheideelektrode und nur einer Reihe von Steuerelektroden dargestellt. 1 ist der mit Parti keln geladene, senkrecht nach unten in einem Kanal 2 geführte Gas strom. Er durchsetzt die Ebene der Sprühelektrode 3 senkrecht.
Otherwise, the reference numerals are the same as in Fig. 4. In Fig. 6, the basic structure (longitudinal section) of an embodiment of an electrostatic precipitator with a rotating separating electrode and only one row of control electrodes is shown. 1 is the gas stream loaded with particles, guided vertically downwards in a channel 2. It penetrates the plane of the spray electrode 3 vertically.
Dessen Spitzen 4 sind auf einem (beispielsweise quadratischen, rechteckigen oder hexagonalen) Raster angeordnet und weisen in Strömungsrichtung. 5 ist die umlaufende endlose Abscheideelektro- de (beispielsweise als durchbrochenes Band ausgeführt). Die auf ihr abgelagerten Staubpartikel sind als Punkte angedeutet. Als Umlenk- rollen für die Abscheideelektrode 5 sind ausserhalb der Kanalwand 2 die in seitlichen Kammern untergebrachten Trommeln 11 vorhan den. Die Bewegungsrichtung ist durch Pfeile angedeutet.
Its tips 4 are arranged on a (for example square, rectangular or hexagonal) grid and point in the direction of flow. 5 is the circumferential endless deposition electrode (for example designed as a broken band). The dust particles deposited on it are indicated as dots. As deflection rollers for the separating electrode 5, the drums 11 accommodated in the lateral chambers are present outside the channel wall 2. The direction of movement is indicated by arrows.
Der auf der Abscheideelektrode 5 niedergeschlagene Staub wird durch beidseitig wirkende Abstreifer (Schaber) 12 und durch ebenfalls beidseitig wir kende rotierende Reinigungsbürsten 13 entfernt. Mit 14 ist der Stau baustrag angedeutet, der jedoch in der Regel in der Praxis senkrecht zur Zeichnungsebene erfolgt. Zwischen der Zuführungsseite und der Rückführungsseite der Abscheideelektrode 5 befindet sich die in Form von parallelen Stäben ausgeführte Steuerelektrode 6.
The dust deposited on the separating electrode 5 is removed by wipers (scraper) 12 acting on both sides and by rotating cleaning brushes 13 which also act on both sides. With 14 the congestion is indicated, but this is usually done in practice perpendicular to the plane of the drawing. The control electrode 6, which is in the form of parallel rods, is located between the feed side and the return side of the separating electrode 5.
Zwi schen den im vorliegenden Fall negativ geladenen Spitzen 4, welche als Ionenquellen (Koronaeffekt) dienen, und der äusseren Zufüh rungsseite der auf Potential Null befindlichen Abscheideelektrode 5 wird das beschleunigende elektrische Feld 7. aufgebaut. Es ist in Strömungsrichtung gerichtet. Ein gegen die Strömungsrichtung ge richtetes beschleunigendes elektrisches Feld 8 wird zwischen der negativ geladenen Steuerelektrode 6 und der inneren Zuführungs seite der Abscheideelektrode 5 aufgespannt.
Between the negatively charged tips 4 in the present case, which serve as ion sources (corona effect), and the outer feed side of the zero-potential separating electrode 5, the accelerating electric field 7 is built up. It is directed in the direction of flow. A ge against the flow direction accelerating electrical field 8 is stretched between the negatively charged control electrode 6 and the inner feed side of the separating electrode 5.
Zwischen der Steuer elektrode 6 und der inneren Rückführungsseite der Abscheideelek- trode 5 besteht das in Strömungsrichtung gerichtete beschleunigende elektrische Feld 9. Die Trajektorien 10 deuten die Wanderungswege der geladenen Partikel an. Die aktiven Bauteile 2, 3, 4, 5, 6, 11, 12 und 13 sind in der Regel aus nichtrostendem bzw. korrosionsbestän digem Cr- oder Cr/Ni-Stahl gefertigt.
Between the control electrode 6 and the inner return side of the separating electrode 5 there is the accelerating electric field 9 directed in the direction of flow. The trajectories 10 indicate the migration paths of the charged particles. The active components 2, 3, 4, 5, 6, 11, 12 and 13 are usually made of stainless or corrosion-resistant Cr or Cr / Ni steel.
Fig. 7 zeigt den prinzipiellen Aufbau (Längsschnitt) einer Aus- führung eines Elektrofilters mit umlaufender Abscheideelektrode und drei Reihen von Steuerelektroden.
7 shows the basic structure (longitudinal section) of an embodiment of an electrostatic filter with a peripheral separating electrode and three rows of control electrodes.
Die grundsätzliche Konzep tion ist derjenigen von Fig. 6 ähnlich, wobei sich die Bezugszeichen genau entsprechen. Im Zwischenraum zwischen der inneren Zufüh rungsseite und der inneren Rückführungsseite der Abscheideelektro- de 5 sind jedoch zwei Reihen von Steuerelektroden 6 vorhanden. Ausserdem existiert noch eine weitere Reihe von Steuerelektroden 6 im Raum ausserhalb der äusseren Rückführungsseite der Abschei- deelektrode 5.
The basic concept is similar to that of Fig. 6, with the reference numerals correspond exactly. However, two rows of control electrodes 6 are present in the space between the inner feed side and the inner return side of the separating electrode 5. In addition, there is a further row of control electrodes 6 in the space outside the outer return side of the deposition electrode 5.
<I>Ausführungsbeispiel:</I> Siehe Fig. 7! Zur Entstaubung eines Gasstromes wurde in einem stark erwei terten Kanal ein elektrostatisches Filter eingebaut. Der mit Partikeln beladene Gasstrom 1 wurde senkrecht von oben nach unten geführt. Der bereits erweiterte Kanal 2 bestand aus einem Blech aus korro sionsbeständigem 18 Cr/8 Ni-Stahl und hatte einen lichten Quer schnitt von 2,55 m2. Die ebenfalls aus Cr/Ni-Stahl gefertigte Sprüh elektrode 3 wies auf einem quadratischen Raster angeordnete Spitzen 4 von 20 mm Länge (in Strömungsrichtung) und 0,8 mm Abrundungsradius auf.
<I> embodiment: </I> See Fig. 7! To remove dust from a gas stream, an electrostatic filter was installed in a greatly expanded duct. The gas stream 1 loaded with particles was guided vertically from top to bottom. Channel 2, which had already been expanded, consisted of a sheet of corrosion-resistant 18 Cr / 8 Ni steel and had a clear cross-section of 2.55 m2. The spray electrode 3, also made of Cr / Ni steel, had tips 4 arranged on a square grid of 20 mm in length (in the direction of flow) and 0.8 mm radius of curvature.
Die Spitzen 4 bestanden ebenfalls aus korro sionsbeständigem Cr/Ni-Stahl und hatten einen gegenseitigen Abstand in beiden Hauptrichtungen von je 100 mm. Die umlaufende endlose Abscheideelektrode 5 war in Form von drei, senkrecht zur Zeichnungsebene betrachtet, nebeneinander (hintereinander) ange ordneten, parallel und synchron geführten durchbrochenen Stahl bändern ausgeführt. Die Bänder hatten eine Dicke von 0,5 mm und bestanden aus einem korrosionsbeständigen, mit speziellen Zusätzen legierten Cr/Ni-Stahl des Typs 18/8, jedoch mit hoher Steckgrenze, im kaltgewalzten, annähernd federharten Zustand.
The tips 4 were also made of corrosion-resistant Cr / Ni steel and had a mutual distance in both main directions of 100 mm. The circumferential endless separation electrode 5 was in the form of three, viewed perpendicular to the plane of the drawing, side by side (one behind the other) arranged, parallel and synchronously guided openwork steel bands. The strips had a thickness of 0.5 mm and consisted of a corrosion-resistant type 18/8 Cr / Ni steel alloyed with special additives, but with a high plug-in limit, in the cold-rolled, almost spring-hard condition.
Jedes Band wies in der Bewegungsrichtung angeordnete Schlitze in Form von an den Schmalseiten abgerundeten Langlöchern von 5 mm Breite und 56 mm Länge auf. Der Mittenabstand (Teilung) der Langlöcher in Längsrichtung (Bewegungsrichtung) betrug 119 mm, derjenige in Querrichtung 10 mm. Benachbarte Langlochreihen waren um je eine halbe Teilung in Längsrichtung gegeneinander versetzt. Die Bänder liefen über Trommeln 11 aus Cr/Ni-Stahl, welche einen Durchmes ser von 250 mm hatten. Eine der Trommeln 11 war durch einen Elektromotor über ein Getriebe angetrieben.
Each band had slots arranged in the direction of movement in the form of oblong holes 5 mm wide and 56 mm long rounded on the narrow sides. The center distance (division) of the elongated holes in the longitudinal direction (direction of movement) was 119 mm, that in the transverse direction 10 mm. Adjacent rows of slots were offset by half a pitch in the longitudinal direction. The strips ran over drums 11 made of Cr / Ni steel, which had a diameter of 250 mm. One of the drums 11 was driven by an electric motor via a gear.
Die Fördergeschwin- digkeit war zwischen ca. 1,5 und 85 mm/s einstellbar, was 1 bzw. 60 Umläufe/h entsprach. Der Abstand der Bandoberfläche von den Spitzen 4 betrug 70 mm. Die Steuerelektroden 6 waren Stäbe aus Cr/Ni-Stahl mit 10 mm Durchmesser und 100 mm horizontalem Mittenabstand (Teilung) voneinander.
The conveying speed was adjustable between approx. 1.5 and 85 mm / s, which corresponded to 1 or 60 revolutions / h. The distance of the tape surface from the tips 4 was 70 mm. The control electrodes 6 were rods made of Cr / Ni steel with a diameter of 10 mm and a horizontal center distance (pitch) from one another.
Der vertikale Abstand der Mitten der Stäbe von der benachbarten Bandoberfläche betrug je 75 mm, der vertikale Abstand der Mitten der Stäbe unter sich 100 mm. Die Abstreifer (Schaber) 12 sowie die rotierenden Reini- gungsbürsten 13 bestanden ebenfalls aus korrosionsbeständigem Cr/Ni-Stahl. Die Anlage wurde mit einem mit Quarzstaub beladenen Gas strom 1 betrieben. An die Sprühelektrode 3 wurde der negative Pol einer Gleich-Hochspannungsquelle gelegt. Der positive Pol wurde an die Abscheideelektrode 5 gelegt und gleichzeitig geerdet (Potenti al 0).
The vertical distance between the centers of the bars from the adjacent strip surface was 75 mm, the vertical distance between the centers of the bars below them was 100 mm. The wipers (scraper) 12 and the rotating cleaning brushes 13 were also made of corrosion-resistant Cr / Ni steel. The plant was operated with a gas stream 1 loaded with quartz dust. The negative pole of a direct high-voltage source was applied to the spray electrode 3. The positive pole was placed on the separating electrode 5 and at the same time grounded (Potenti al 0).
An die Steuerelektroden 6 wurde der negative Pol einer weite ren Gleich-Hochspannungsquelle gelegt, während deren positiver Pol an Erde lag. Die Betriebsdaten stellten sich wie folgt:
EMI0003.0059
Volumenstrom <SEP> des <SEP> Gases: <SEP> 1,66 <SEP> m3/s
<tb> Einseitige <SEP> Abscheidefläche <SEP> (virtuell): <SEP> Länge <SEP> = <SEP> 1700 <SEP> mm
<tb> Breite <SEP> = <SEP> 1500 <SEP> mm
<tb> Fläche <SEP> = <SEP> 2,55 <SEP> m2
<tb> Umlaufgeschwindigkeit <SEP> der <SEP> Abscheideelektrode: <SEP> 15 <SEP> mm/s
<tb> Verhältnis <SEP> des <SEP> Langlochquerschnitts <SEP> zur
<tb> gesamten <SEP> virtuellen <SEP> Abscheidefläche: <SEP> 20%
<tb> Totale <SEP> effektive <SEP> Abscheidefläche <SEP> (vier <SEP> Seiten): <SEP> 8,16m2
<tb> Mittlere <SEP> Strömungsgeschwindigkeit <SEP> im
<tb> freien <SEP> Raum <SEP> (virtuell):
At the control electrodes 6, the negative pole of another wide DC high-voltage source was placed, while its positive pole was grounded. The operating data were as follows:
EMI0003.0059
Volume flow <SEP> of the <SEP> gas: <SEP> 1.66 <SEP> m3 / s
<tb> Single-sided <SEP> separation surface <SEP> (virtual): <SEP> length <SEP> = <SEP> 1700 <SEP> mm
<tb> width <SEP> = <SEP> 1500 <SEP> mm
<tb> area <SEP> = <SEP> 2.55 <SEP> m2
<tb> Circulation speed <SEP> of the <SEP> separating electrode: <SEP> 15 <SEP> mm / s
<tb> Ratio <SEP> of the <SEP> slot cross section <SEP> to
<tb> total <SEP> virtual <SEP> separation area: <SEP> 20%
<tb> Total <SEP> effective <SEP> separation area <SEP> (four <SEP> sides): <SEP> 8.16m2
<tb> Average <SEP> flow velocity <SEP> in
<tb> free <SEP> space <SEP> (virtual):
<SEP> 0,65 <SEP> m/s
<tb> Effektive <SEP> Strömungsgeschwindigkeit <SEP> im
<tb> Langlochquerschnitt: <SEP> 3,25 <SEP> m/s
<tb> Druckverlust <SEP> bei <SEP> virtueller <SEP> Geschwindigkeit
<tb> von <SEP> 0,65 <SEP> m/s: <SEP> 10 <SEP> Pa
<tb> Elektrisches <SEP> Potential <SEP> der <SEP> Sprühelektrode: <SEP> -35 <SEP> kV
<tb> Elektrisches <SEP> Potential <SEP> der <SEP> Abscheideelektrode: <SEP> 0
<tb> Mittlere <SEP> elektrische <SEP> Feldstärke <SEP> im <SEP> Raum
<tb> Sprühelektrode/Abscheideelektrode: <SEP> 5 <SEP> kV/cm
<tb> Elektrisches <SEP> Potential <SEP> der <SEP> Steuerelektrode: <SEP> -45 <SEP> kV
<tb> Mittlere <SEP> elektrische <SEP> Feldstärke <SEP> im <SEP> Raum
<tb> Steuerelektrode/Abscheideelektrode: <SEP> 6 <SEP> kV/cm
<tb> Staubgehalt <SEP> des <SEP> Reingases: <SEP> 200 <SEP> mg/m2
<tb> Partikelgrösse:
<SEP> 0.65 <SEP> m / s
<tb> Effective <SEP> flow velocity <SEP> in
<tb> cross-section: <SEP> 3.25 <SEP> m / s
<tb> Pressure loss <SEP> at <SEP> virtual <SEP> speed
<tb> of <SEP> 0.65 <SEP> m / s: <SEP> 10 <SEP> Pa
<tb> Electrical <SEP> potential <SEP> of the <SEP> spray electrode: <SEP> -35 <SEP> kV
<tb> Electrical <SEP> potential <SEP> of the <SEP> deposition electrode: <SEP> 0
<tb> Middle <SEP> electrical <SEP> field strength <SEP> in the <SEP> room
<tb> Spray electrode / separation electrode: <SEP> 5 <SEP> kV / cm
<tb> Electrical <SEP> potential <SEP> of the <SEP> control electrode: <SEP> -45 <SEP> kV
<tb> Middle <SEP> electrical <SEP> field strength <SEP> in the <SEP> room
<tb> control electrode / separation electrode: <SEP> 6 <SEP> kV / cm
<tb> Dust content <SEP> of the <SEP> pure gas: <SEP> 200 <SEP> mg / m2
<tb> particle size:
<SEP> 0,5 <SEP> bis <SEP> 10 <SEP> ltm
<tb> Staubgehalt <SEP> des <SEP> Reingases: <SEP> 2 <SEP> mg/m3
<tb> Abscheidegrad <SEP> für <SEP> Partikel <SEP> von <SEP> 0,5 <SEP> jim: <SEP> 98%
<tb> Abscheidegrad <SEP> für <SEP> Partikel <SEP> von <SEP> 4 <SEP> gm: <SEP> 99%
<tb> Abscheidegrad <SEP> für <SEP> Partikel <SEP> von <SEP> > <SEP> 5 <SEP> gm: <SEP> ca. <SEP> 100%
<tb> Totaler <SEP> Abscheidegrad <SEP> für <SEP> das <SEP> gesamte <SEP> Gemenge: <SEP> 99% Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Abscheideelektrode 5 ist als durchbrochenes Förderband oder Wandergitter ausgebildet, die Steuerelektrode 6 in Form von Stäben, Rastern oder Gittern.
<SEP> 0.5 <SEP> to <SEP> 10 <SEP> ltm
<tb> Dust content <SEP> of the <SEP> pure gas: <SEP> 2 <SEP> mg / m3
<tb> Degree of separation <SEP> for <SEP> particles <SEP> of <SEP> 0.5 <SEP> jim: <SEP> 98%
<tb> Degree of separation <SEP> for <SEP> particles <SEP> from <SEP> 4 <SEP> gm: <SEP> 99%
<tb> Degree of separation <SEP> for <SEP> particles <SEP> from <SEP>> <SEP> 5 <SEP> gm: <SEP> approx. <SEP> 100%
<tb> Total <SEP> degree of separation <SEP> for <SEP> the <SEP> total <SEP> batch: <SEP> 99% The invention is not restricted to the exemplary embodiment. The separating electrode 5 is designed as an open conveyor belt or traveling grating, the control electrode 6 in the form of bars, grids or grids.
Die Mehrfach-Abscheideelektrode 5 ist als in Strömungsrichtung hintereinander liegende, gleich- oder ge genläufig bewegte Förderbänder ausgebildet. Das Potential der Steuerelektroden 6 ist im allgemeinen demjenigen der Sprühelektro de angepasst. Vorzugsweise wird sein absoluter Wert höher einge stellt als derjenige der Sprühelektrode The multiple deposition electrode 5 is designed as conveyor belts lying one behind the other in the flow direction, in the same or in opposite directions. The potential of the control electrodes 6 is generally adapted to that of the spray electro de. Preferably, its absolute value is set higher than that of the spray electrode
3. Im übrigen wird auf die Ausführungsvarianten der Fig. 1 bis 6 verwiesen.
3. For the rest, reference is made to the design variants of FIGS. 1 to 6.