DE1103899B - Anordnung zur Entladung von Staubteilchen mit hoher Vorladung in elektrischen Gasreinigungsanlagen - Google Patents

Description

Zur Entladung von Staubteilchen mit hoher Vorladung, in denen zur Staubabscheidung Sprüh- und Niederschlagselektrode!! angeordnet sind, hat es sich bewährt, zur Erleichterung und Verbesserung der Abscheidung zusätzlich Auf- und Umladestufen vorzusehen. Nach der Erfindung wird ein solches vorgeschaltetes elektrisches Feld zusätzlicher Auf- und Umladestufen besonders einfach und.wirksam angeordnet sowie derart, daß es auch nachträglich mit nur geringem Aufwand angebracht werden kann.

Zu diesem Zweck besteht die Erfindung darin, ein bekanntes Gitter zur Entladung falschpolig aufgeladener Gase und Stäube gemeinsam mit den Sprühelektroden an deren Hochspannungszuleitung aufzuhängen.

Diese Ausbildung wird dadurch verbessert, daß man vor dem Gitter eine zur Gasverteilung dienende Lochwand derart anordnet, daß der Abstand zwischen Gitter und Lochwand etwa ein- bis zweimal so groß ist wie der Abstand zwischen Sprüh- und Niederschlagselektroden.

Es hat sich insbesondere auch bewährt, das Gitter nach der Erfindung mittels Haltebügel an der für alle Sprühelektroden gemeinsamen Tragevorrichtung derart zu befestigen, daß die Rückschlagwirkungen der an dieser Tragevorrichtung gelagerten Köpfvorrichtung gleichzeitig Erschütterungen zur Abreinigung des Gitters hervorrufen.

Der Erfindung liegt daher die Erkenntnis zugrunde, daß man nur ein bekanntes Gitter gemeinsam mit den Sprühelektroden an deren Hochspannungsleitung aufzuhängen braucht, um einerseits eine Entladung von Staubteilchen mit hoher Vorladung zu erreichen, vorzugsweise eine falschpolige Vorladung des Staubes zu beseitigen, und andererseits ohne zusätzliche Isolierung und ohne besondere Reinigung ein solches einfaches Gitter dauernd betriebssicher benutzen kann.

Das Gitter kann aus Stäben, Bandeisen aber auch aus Maschendraht, Streckmetall oder aus ähnlichen leichten Stoffen bestehen, die dem strömenden Gas einen geringen Widerstand bieten und genügend engmaschig sind, um im Anwendungsfall ein gleichförmiges Feld zu erzeugen.

Zur Verhinderung störender Raumladungen in Elektrofiltern ist eine Vorionisierung vor oder beim Eintrieb des Gases in das elektrische Abscheidungsfeld mittels kurzer Sprühstrecken, auch mittels Zufuhr eines vorbehandelten Reingasteilstroms oder einer Vo'rionisierung durch Flammen oder glühenden Draht bekannt. Die Aufhängung eines bekannten Gitters gemeinsam mit den Sprühelektroden an deren Hochspannungszuleitung bedarf jedoch keiner zusätzlichen Leitungen, Geräte oder Maßnahmen. Das erzeugte Feld hat an allen Stellen gleiche elektrische Eigenschaften; Anordnung zur Entladung

von Staubteilchen mit hoher Vorladung

in elektrischen Gasreinigungsanlagen

Anmelder:

Apparatebau Rothemühle,

Dr. Brandt & Co.,
Rothemühle über Olpe (Westf.)

Dr.-Ing. Herbert Brandt,
Rothemühle über Olpe (Westf.),
ist als Erfinder genannt worden

es verändert die Strömungsverhältnisse des zu reinigenden Gases nicht. Das Gitter ist ungemein anpassungsfähig an die Eigenschaften der Beimischungen der jeweils zu behandelnden Gase.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist das besondere, vorgeschaltete Gitter in einem bestimmten Abstand hinter den zur S trömungsverteilung dienenden Lochblechen angeordnet. Dieser Abstand ist so gewählt, daß vom Gitter nach den Lochblechen hin ein Strom sprüht. Es bildet sich zwischen Lochblechen und Gitter ein elektrisches Feld aus, dessen Kraftwirkung den in das Elektrofilter einströmenden Gasen entgegengerichtet ist. Die Entladewirkung des vorgeschalteten Gitters wird durch diese Anordnung noch weiter verbessert.

Maßgebend für diese Entladewirkung ist der Abstand zwischen vorgeschaltetem Gitter und den Lochblechen, der als Sprühabstand bezeichnet wird. Der Sprühabstand ist abhängig von der Form und Stärke der Drähte und von der Maschenweite des Gitters, von der Geschwindigkeit der Gasströmung sowie von der Körnung und der Haftfähigkeit des Staubes. Def Sprühabstand wird vorteilhaft so groß gewählt, daß eine Staubausscheidung, die zu Ansätzen an der Lochwand führen könnte, vermieden wird und daß bei sauberer Lochwand eine möglichst hohe Feldstärke mit der gegebenen Betriebsspannung erreicht wird.

Der Sprühabstand zwischen vorgeschaltetem Gitter und Lochwand liegt vorteilhaft in der Größenordnung zwischen dem 1- und 2fachen Sprühabstand der Elektroden im eigentlichen Niederschlagsfeld des Elektrofilters.

Die Maschenweite des vorgeschalteten Gitters ergibt sich aus zwei einander etwa entgegengesetzten

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Forderungen. Einerseits soll eine möglichst gute Berührung zwischen den Staubteilchen und den Gitterdrähten stattfinden, damit eine ausreichende Vorladung oder Entladung der Teilchen gewährleistet ist. Andererseits darf die Maschenweite nicht zu eng gewählt sein, damit sich das Gitter nicht durch stärkere Staubbeläge zusetzt. Das günstigste Maß der Maschenweite ist abhängig von der Körnung und Haftfähigkeit des Staubes, der Geschwindigkeit der Gase und schließlich von der Stärke der durch die Klopfvorrichtung hervorgerufenen Erschütterungen.

Als zweckmäßig hat sich eine Maschenweite des vorgeschalteten Gitters 5 bis 10 mm ergeben.

In Zellenelektrofiltern zur Feinreinigung der Luft, die nach dem Peney-Prinzip arbeiten (vgl. Robert Meld au, Handbuch der Staubtechnik, II. Band Bild 457 folgende;, ist die Anordnung von Sieben vor dem elektrischen Feld üblich. Diese Siebe liegen jedoch nicht an elektrischer Spannung, im Gegenteil, müssen sie möglichst sorgfältig gegen eine solche isoliert sein. In diesen selben Zellenelektrofiltern pflegt man Sprüh- und Niederschlagselektroden an dieselbe Hochspannungsquelle zu legen, jedoch derart, daß man die zugeleitete Hochspannung teilt.

Zum Unterschied von dieser Ausbildung bezieht sich das neue Muster auf großtechnische elektrische Gasreinigungsanlagen, deren übliche Hocbspannungsanlage durch das Gitter nicht verändert wird.

Das neue Gitter liegt an derselben Hochspannung wie die Elektroden, ohne daß dadurch deren Spannung sich verändert. Das Gitter dient ferner nicht zu einer mechanischen Vorentstaubung, sondern zur Ausbildung eines elektrischen Vorfeldes, also eines Umpolungs- oder Polungsfeldes für die vorbeiströmenden Gase und Dämpfe.

Die Wirksamkeit eines solchen zweckmäßig engmaschigen Gitters ist gut, da ein großer Teil des Staubes und der Gasmoleküle das Gitter mit direkter Berührung der Gitterstäbe oder Maschen passiert und dabei durch direkten Kontakt von der falschpoligen Vorladung entladen und mehr oder minder mit der gewünschten Aufladung für das Elektrofilter beladen wird, während der restliche Teil des Staubes und der Gasmoleküle vom elektrischen Feld des Gitters und von den Nachbarpartikeln im gewünschten Sinne behandelt wird.

Einbau und Betriebsweise sind einfach. Das Gitter wird in genügendem Abstand vor den Niederschlagselektroden aufgehängt, in besonders einfachen Fällen an den Sprühelektroden oder an deren Aufhängekonstruktion. Es liegt dementsprechend mit den Sprühelektroden an deren Spannung, bedarf keiner eigenen Aufhängeisolatoren und Stromzuführung und belastet die Aufhängung der Sprüh elektroden nur geringfügig, weil das Gewicht des Gitters gering ist.

Die Abreinigung des Gitters von Staubansätzen erfolgt zusammen mit der der Sprühelektroden durch die von diesen auf das Gitter übertragenen Erschütterungen, die von der Abreinigungseinrichtung der Sprühelektroden, z. B. Klopfvorrichtung oder Vibratoren hervorgerufen werden.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Anordnung nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 ein Elektrofilter mit einem davor angeordneten Gitter in schematischer Darstellung im Seitenriß,

Fig. 2 ein Elektrofilter mit vorgeschaltetem Gitter, Lochwand und Klopfeinrichtung.

In beiden Figuren sind für einander entsprechende Teile gleiche Bezugszeichen verwendet.

Das Elektrofilter besteht in seinen wesentlichen Teilen aus dem Gasanschlußstutzen 1, durch den die zu reinigenden Gase in Pfeilrichtung in das Gitter eintreten und aus dem Gasanschlußstutzen2, wodurch sie das Filter verlassen, aus dem Bunker 3, in den der abgeschiedene Staub ausfällt, aus dem Gehäuse 4, das die Seitenwand und die Decke des Filters bildet, aus den geerdeten Niederschlagsplatten 5, die an der Filterdecke aufgehängt sind, und aus den Sprühelektroden 6. Die Sprühelektroden bestehen üblicherweise aus Drähten, die in einem Rohrrahmen befestigt sind. Die Sprühelektroden sind aufgehängt an Aufhängevorrichtungen 7, an die die Hochspannungszuführung 10 anschließt. Die Auf hängevorrichtung 7 überträgt über Tragisolatoren 8 das Gewicht der Sprühelektroden auf die Decke des Elektrofilters.

Die Klopfvorrichtungen 14 für die Abreinigung der Niederschlagsplatten und der Sprühelektroden sind in bekannter Weise ausgebildet.

An der Tragvorrichtung 12 der Sprühelektroden ist ein Gitter 9 so am Gaseintritt in das Elektrofilter aufgehängt, daß die zu reinigenden Gase dieses Gitter passieren. Das Gitter ist so weit vor den Niederschlagselektroden 5 aufgehängt, daß der Abstand bis zu den Niederscihlagselektroden5 größer ist als der Abstand zwischen den parallel zueinander aufgehängten Niederschlagselektroden 5 und Sprühelektroden 6, damit keine Durchschläge von dem durch die Tragvorrichtung 7 an Hochspannung liegenden Gitter 9 nach den geerdeten Niederschlagselektroden 5 erfolgen.

Bei einer anderen Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind an der Tragvorrichtung 12 Haltebügel 13 angebracht, mit denen das Gitter 9 derartig befestigt und im Luftstrom gehalten ist, daß die Rückschlagwirkungen der an dieser Tragvorrichtung gelagerten Klopfeinrichtung 14; welche zur Abreinigung der Spülrahmen dient, gleichzeitig Erschütterungen des Entladegitters 9 hervorrufen und dasselbe auf diese Weise von Staubansätzen freihalten. Lochbleche 11 zur Streuungsverteilung sind in bestimmtem Abstand vor dem Gitter 9 in den Luftkanal eingebaut.

Arbeitet das Elektrofilter beispielsweise so, daß die Sprühelektroden an negativer Hochspannung liegen, während die NiederscMagselektroden geerdet sind, so wirkt das Filter in der Art, daß die Gasmoleküle und die Staubpartikel negativ aufgeladen und durch elektrische Kräfte nach den Niederschlagselektroden transportiert werden.

Sind in diesem Beispiel die Gasmoleküle und der Staub durch Ursachen, die in vorgeschalteten Mahleinrichtungen, Feuerungen u. dgl. liegen können, positiv vorgeladen, so muß in einem Elektrofilter, das nicht mit einem Entladungsfeld ausgestattet ist, das Filter selbst zunächst die Entladung von positiver Spannung bewirken, bevor Staub und Gasmoleküle negativ aufgeladen werden können. In einem solchen Fall ist ein elektrisches Vorfeld zweckmäßig zu verwenden, um in diesem Staub und Gasmoleküle zu entladen.

Die Erfindung vereinfacht den Einbau eines solchen Vorfeldes zur elektrischen Um- und Aufladung, da es durch sein geringes Gewicht und die Art der Anbringung keiner eigenen Aufhängung und keines zusätzlichen Raumes bedarf.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Entladung von Staubteilchen mit hoher Vorladung in elektrischen Gasreinigungsanlagen, in denen zur Staubabscheidung Sprüh- und Niederschlagselektroden angeordnet

sind und bei denen zwecks Erleichterung und Verbesserung der Abscheidung zusätzlich Auf- und Umladestufen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein bekanntes Gitter zur Entladung falschpolig aufgeladener Gase und Stäube gemeinsam mit den Sprühelektroden an deren Hochspanuungszuleitung aufgehängt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Gitter (9) eine zur Gasverteilung dienende Lochwand (11) so angeordnet ist, daß der Abstand zwischen Gitter und Lochwand etwa 1- bis 2mal so groß wie der Abstand zwischen Sprüh- und Niederschlagselektroden ist.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (9) mittels Haltebügel (13) an der für alle Sprühelektroden gemeinsamen Tragevorrichtung (12) derart befestigt ist, daß die Rückschlagwirkungen der an dieser Tragevorrichtung gelagerten Klopfvorrichtung (14) gleichzeitig Erschütterungen zur Abreinigung des Gitters (9) hervorrufen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 421 151, 449 046,
277, 833 798.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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