DE1199240B - Verfahren und Einrichtung zur selbsttaetigen Regelung der Spannung eines elektrostatischen Staubabscheiders - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 12 e-5

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1199 240
B61329III/12e
17. Februar 1961
26. August 1965

Durch das deutsche Patent 1080 979 ist ein solches Verfahren zur selbsttätigen Regelung der Spannung eines elektrostatischen Staubabscheiders bekanntgeworden, bei dem ein Zusammenspiel von spannungserhöhenden und spannungsvermindernden Impulsen auf den Stelltransformator einwirkt und bei dem außer der Anzahl der in einem bestimmten Zeitraum erfolgenden Überschläge auch die Intensität der Überschläge für die Bestimmung der Spannungsänderung herangezogen wird.

Nach diesem Verfahren wird die Filterspannung selbsttätig jeweils so hoch einreguliert, daß eine bestimmte Überschlagsleistung auftritt. Diese bewirkt unter den vorliegenden Betriebsverhältnissen eine ausreichend hohe Stromaufnahme des elektrostatischen Staubabscheiders innerhalb einstellbarer Grenzen, wobei durch die Einstellung des Soll-Wertes der Zahl und Intensität der Überschläge eine günstige Höhe für den zeitlichen Mittelwert des Gesamtentstaubungsgrades erzielt wird.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Hauptpatentes wird abhängig von der Zahl und Stärke der Überschläge derart geregelt, daß entsprechend der jeweiligen Regelabweichung gerichtete Stromimpulse in Zeitabständen auf den Antriebsmotor des Regeltransformators einwirken, die jeweils die Spannung erhöhen oder vermindern.

Nach der Erfindung wird dieses Verfahren derart weiterentwickelt, daß nur der Strom- oder Wattstundenmehrverbrauch durch die Überschläge, deren Stromaufnahme einen zulässigen einstellbaren Wert (/_zul) überschreitet, als Ist-Wert für die Regelung dient. Gegenüber dem Verfahren nach dem Hauptpatent vermindert hierbei die festgelegte Stromstärke /_zuI die Flächengröße b des Zeitintegrals der Uberschlagsimpulse

J(T-I₀) dt auf die neue Flächengröße c des Zeitintegrals

Verfahren und Einrichtung zur selbsttätigen
Regelung der Spannung eines elektrostatischen
Staubabscheiders

Zusatz zum Patent: 1080 979

Anmelder:

Dr.-Ing. Herbert Brandt,

Rothemühle über Olpe (Westf.)

Als Erfinder benannt:
Dr.-Ing. Herbert Brandt,
Rothemühle über Olpe (Westf.)

J(I-hui) dt

und verhindert eine nachteilige Abwärtsregelung der elektrischen Leistung im E-Filter, wenn der Strom durch veränderliche Betriebsbedingungen zeitweise auf einen niedrigeren Wert I₀ absinkt.

Eine weitere Vereinfachung des neuen Verfahrens wird in an sich bekannter Weise dadurch erreicht, daß die Ansprechzeit der Regeleinrichtung derart eingestellt wird, daß sehr kleine, kurze Überschläge von der Messung nicht erfaßt werden.

Das neue Verfahren und die zu seiner Ausführung dienenden Einrichtungen sind in der Zeichnung in bevorzugter Ausführungsform dargestellt.

F i g. 1 zeigt eine Einrichtung zur Erfassung der

für das Verfahren entscheidenden Meßgrößen im Schema, dargostellt sind Teile eines Drehstrom-Vier-'

>, leiter-Zählers mit einem Zeigerschaltgerät nach dem Hauptpatent;

Fig. 2 ist ein Beispiel für die gesamte Schaltung eines Elektrofilters unter Benutzung der Meß- und Regeleinrichtungen, die auch beim Hauptpatent be- ·.;. vorzugt angewendet werden;

F i g. 3 faßt im Schema die hauptsächlich zu beachtenden Meßwerte zusammen.

Im einzelnen veranschaulichen die Abbildungen den folgenden Verfahrensablauf und die dazu dienenden Einrichtungen.

An eine Niederspannungsverteilung mit den Wechselstromphasen R und S wird über die Sicherungselemente 1, das Hauptschütz 2', das Uberstromrelais 3, ein Stelltransformator 4 angeschlossen. Zwi-. sehen diesem und dem Hochspannungstransformator 10 liegt ein weiteres Überstromrelais 6 zum Schutz der Anlage. Der Hochspannungstransformator 10 versorgt über eine Gleichrichterbrücke 11, deren posi-

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tiver Pol über einen Schutzwiderstand 13 an Erde liegt, die Sprühelektroden eines Elektrofilter 12 mit hochgespanntem Gleichstrom. Die Niederschlagselektroden des Elektrofilters liegen unter Einfügung eines Schutzwiderstandes 32 an Erde. Für das Überstromrelais 3 ist der Auslösekontakt 3' und ein Hilfsschütz 33 angeordnet; für das ÜberstromreMsS ein zweiter Kontakt 9'.

Zum Netzstromtransformator 19 für den Steuerstrom gehört die Gleichrichterbrücke 20. Nach dem Einschalten der Anlage mittels Taste 31 wird das Hilfsschütz 25 an Spannung gelegt. Der Kontakt 25' dieses Schützes schließt und legt zugleich das Hauptschütz und die Schaltuhr 16 mit den beiden Impulsrelais 17 und 18 an Spannung. Die Kontakte 2' des Hauptschützes schalten danach den Hochspannungsgleichrichter ein.

An die Stromzuleitung zum Elektrofilter sind an geeigneter Stelle Stromzähler 7 oder T bzw. 7" angeschlossen.

Der Überschlagsstrom im Hauptstromkreis wird beispielsweise mittels Stromwandler 5 in der Stromspule des Zählwerkes 7 erfaßt. Parallel zum Stromwandler 5 kann ein Uberstromrelais 8 geschaltet sein, das den Schalter 9 betätigt. Damit wird der Zähler nur einen Teil des Wattstundenverbrauches erfassen, innerhalb der Zeit, während der ein Überschlag auftritt (s. Fläche« im Diagramm des Hauptpatentes). Es kann aber auch ein zweites Zählwerk 7" in entgegengesetzter Drehrichtung auf die Meßwerkswelle einwirken, derart, daß ein regelbarer Strom I._ml vom Hauptstrom / subtrahiert wird. Dieser zulässige Strom kann zu gleicher Zeit vom Uberstromrelais 8 während der Überschlagszeit Δ t eingeschaltet sein. Auf diese Weise werden nur die oberen Stromspitzen der Überschläge, welche über die zulässige Stromaufnahme /_ztl! hinausführen, von der Messung erfaßt.

Die Ansprechzeit des Relais 8 kann gegenüber der Überschlagsdauer klein gehalten werden. Sie kann aber auch absichtlich so eingestellt werden, daß sehr kleine kurze Überschläge, die den Elektrofilterbetrieb nicht stören, sondern eher begünstigen, von der Messung nicht erfaßt werden.

Ein Stromzähler 7' kann beispielsweise auch in der strichpunktiert dargestellten Form über einen Stromwandler 5' in den Gleichstromkreis des Elektrofilters eingeschaltet sein.

Damit wird als Ist-Wert zur Regelung gemäß dem Verfahren nach dem Hauptpatent das Flächenintegral

b= J(I-I₀)Ut

verwendet.

F i g. 3 zeigt schematisch die Meßwerte, die durch die soeben beschriebenen verschiedenen Zählerschaltungen erfaßt werden. Die schraffierten Flächen zeigen mit

a = flat

die Stromaufnahme des Zählers 7, welcher durch das Uberstromrelais 8 nur während der Uberschlagszeit J t eingeschaltet ist.

b = J(I-I₀)Ut

ergibt sich beispielsweise durch die Messung mittels Stromzähler T, wenn dieser über Stromwandler 5' mit dem Gleichstromkreis des E-Filters 12 verbunden wird.

c=/(/-/_zul)d/

würde sich ergeben, wenn ein zweiter Stromzähler 7" in entgegengesetzter Drehrichtung auf den Zähler? einwirken würde, z. B. in der zweifach strichpunktiert gezeichneten Schaltung.

Das an der Meßwerkswelle angeschlossene Schaltgerät besteht aus einem Zeiger 26, der von einer Feder 27 gegen einen einstellbaren festen Anschlag 14 gedrückt wird. Eine Klinke 15 greift in ein Rastrad 21 ein, das mit dem Zeiger 26 fest verbunden ist. Der Zeiger 26 ist je nach Stellung in elektrischem Kontakt mit einer Stromschiene 28 oder einer Stromschiene 29, oder er steht auf Lücke zwischen beiden. Dieser elektrische Kontakt schließt einen Hilfsstromkreis, an dem der Antriebsmotor 30 des Stelltransformators liegt. Je nach der Zeigerstellung auf 28 oder 29 wird eine Drehung des Motors in die eine oder andere Richtung veranlaßt und damit ein Höherbzw. Tieferregeln der Spannung bewirkt. Durch Verstellung der dem Motor vorgeschalteten Widerstände 24 kann entsprechend den vorliegenden Betriebsverhältnissen die Drehgeschwindigkeit des Motors für die eine oder andere Drehrichtung von Hand aus verstellt werden.

Die Verwendung eines Drehstrom-Vierleiter-Zählers bietet den Vorteil, daß ein listenmäßiger Baustein nur geringfügig verändert zu werden braucht, um eine Ausführungsform nach der Erfindung herzustellen.

Es können statt dessen auch die handelsüblichen Überverbrauchszähler (Subtraktionszähler), die auf einem zweiten Zählwerk einen Mehrverbrauch oberhalb einer einstellbaren Belastungsgrenze registrieren, verwendet werden.

Die Belastungsgrenze kann durch ein von außen einstellbares Stufengetriebe verschoben werden. Dies läßt sich automatisch bewerkstelligen durch eine träge Meßeinrichtung, die nur den mittleren Effektivwert ohne kurzzeitige Belastungsschwankungen durch Filterdurchschläge oder leichte Stromrückgänge infolge kurzzeitiger Erhöhung des Filterinnenwiderstandes bei Schlierenbildung im Gas erfaßt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur selbsttätigen Regelung der Spannung eines elektrostatischen Staubabscheiders, bei dem ein Zusammenspiel von spannungserhöhenden und spannungsmindernden Impulsen auf den Stelltransformator einwirkt und bei dem außer der Anzahl auch die Intensität der Überschläge für die Bestimmung der Spannungsänderung herangezogen wird, nach Patent 1 080 979, dadurch gekennzeichnet, daß nur der im Vergleich zu einem zulässigen Wert (7_zul) auftretende Mehrverbrauch an Strom- oder Wattstunden durch die Zahl und Intensität der in der Zeiteinheit auftretenden Überschläge als Ist-Wert für die Regelung dient.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur der Strom- oder Wattstundenverbrauch der in der Zeiteinheit auftretenden heftigeren Überschläge als Ist-Wert für die Regelung dient.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßgrößen für

Ist-Wert und Soll-Wert elektrisch gespeichert werden und als Speicher Kondensatorenzählwerke dienen.

4. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Spannungsregelung sowie zur Differenzbildung der Ist- und Soll-Wert-Ströme Transduktoren dienen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1080 969.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

S» 658/426 3.65 © Bundesdruckerei Berlin