DE3832879A1 - Device for continuous electrostatic precipitation of particles suspended in a stream of gas - Google Patents
Device for continuous electrostatic precipitation of particles suspended in a stream of gasInfo
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Abstract
Description
Elektrostatische Filter zur Abscheidung von festen und flüssi gen Partikeln finden in der metallurgischen und chemischen Industrie sowie in Kraftwerksanlagen zahlreiche Verwendung. Die Staubabscheidung und Gasreinigung hat insbesondere im Zusammenhang mit den Umweltschutz-Bestimmungen an Bedeutung zugenommen.Electrostatic filters for the separation of solid and liquid Particles are found in the metallurgical and chemical Many uses in industry and in power plants. The dust separation and gas cleaning has particularly in Connection with the environmental protection regulations in importance increased.
Die Erfindung bezieht sich auf die Weiterentwicklung, Ver besserung und Vereinfachung der elektrostatischen Staubab scheidung sowie auf die Verringerung des damit zusammen hängenden apparativen Aufwandes.The invention relates to the further development, Ver improvement and simplification of electrostatic dust removal divorce as well as reducing the related dependent equipment expenditure.
Insbesondere betrifft sie eine Vorrichtung zur kontinuierli chen elektrostatischen Abscheidung von in einem Gasstrom suspendierten Partikeln, wobei in einem rechteckförmigen Kanal in Strömungsrichtung längsseits je mindestens eine den Koronaeffekt ausnutzende Sprühelektrode in Form mehrerer quer zur Strömungsrichtung gestellter Spitzen und eine gegen überliegende, mit einer rotierenden Reinigungsbürste versehene, bewegliche, ebene Abscheideelektrode angeordnet ist, der gestalt, daß das beschleunigende elektrische Feld im wesent lichen senkrecht auf der Strömungsrichtung steht.In particular, it relates to a device for continuous Chen electrostatic deposition in a gas stream suspended particles, being in a rectangular Channel in the direction of flow along the sides at least one the spray electrode taking advantage of the corona effect in the form of several peaks placed transversely to the direction of flow and one against overlying, provided with a rotating cleaning brush, movable, flat deposition electrode is arranged, the shape that the accelerating electric field essentially Lichen is perpendicular to the direction of flow.
Es wird versucht, die für die Staubabscheidung in Elektro filtern herrschenden Bedingungen derart zu verbessern, um zu wirksamerer Abscheidung und zu kleinerem apparativen Aufwand zu kommen. Dies gilt vor allem für die Abscheidung von Feinstaub und Flugasche. Mit Hilfe einer Koronaentladung werden geladene Teilchen erzeugt, die im elektrischen Feld an den geerdeten Elektroden abgeschieden werden. In der Regel werden mehrere Abscheidestufen eingesetzt. Bereits in der ersten Stufe werden die meisten, vor allem die grö ßeren 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.An attempt is made to remove dust in electrical equipment filter to improve prevailing conditions so for more efficient separation and smaller apparatus Effort to come. This applies especially to the deposition of fine dust and fly ash. With the help of a corona discharge charged particles are generated in the electric field be deposited on the grounded electrodes. In the As a rule, several separation stages are used. Already in the first stage most, especially the largest, outer dirt particles. The rear filter stages serve to separate the fine dust particles, as well as the Reattach the when cleaning the front electrodes dust released by knocking or shaking.
Die Staubabscheidung wird durch bewegte Abscheideelektroden mit kontinuierlicher Reinigung verbessert. Bei diesen Verfahren werden elektrisch leitende Metallbänder oder an Ketten be festigte Metallplatten, die in allen Fällen auch als seit liche Begrenzung des Strömungskanals dienen, in der Regel im "Kreuzstrom" senkrecht zur Strömungsrichtung bewegt. Die Reinigung dieser beweglichen Abscheideelektroden erfolgt meistens mit Hilfe von rotierenden Bürsten. Vergleiche bei spielsweise US 36 50 092; US 37 01 236; US 39 12 467; US 43 21 066; ferner 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. Hitach Plant Engineering + Construction Co., Ltd. 1-13-2, Kita-Ootuka, Toshima-ku, Tokyo, Japan 170. The dust separation is improved by moving separation electrodes with continuous cleaning. In these processes, electrically conductive metal strips or metal plates fastened to chains, which in all cases also serve as the boundary of the flow channel, are generally moved in a "cross flow" perpendicular to the direction of flow. These movable separation electrodes are usually cleaned with the help of rotating brushes. Compare for example US 36 50 092; US 37 01 236; US 39 12 467; US 43 21 066; 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. Hitach Plant Engineering + Construction Co., Ltd. 1 -13-2, Kita-Ootuka, Toshima-ku, Tokyo, Japan 170.
Die bestehenden elektrostatischen Vorrichtungen zur Entstau bung tragen den neuzeitlichen Bedürfnissen nach Beschränkung des Bauvolumens, Güte des Abscheidegrades und rationellem Betrieb nur ungenügend Rechnung und verlangen nach Weiter entwicklung und Vervollkommnung bestehender Anlagen.The existing electrostatic devices for decongesting exercise meet the modern needs for limitation construction volume, quality of separation and rational Operation only insufficient bill and ask for further development and improvement of existing systems.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur kontinuierlichen elektrostatischen Abscheidung von in einem Gasstrom suspendierten Partikeln anzugeben, die eine höchstmögliche Ausnutzung der aktiven Teile, insbesondere der Abscheideelektrode gestattet, einen hohen Abscheide grad erzielt, raumsparend ist und möglichst keine Probleme aufwirft, die mit der Verschmutzung der aktiven Teile und ihrer Reinigung verknüpft sind. 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 feinster hochohmiger Staubpartikel geeignet und unab hängig vom Trägergas sein.The invention has for its object a device for the continuous electrostatic deposition of in to indicate particles suspended in a gas stream, which have a maximum use of active parts, in particular the deposition electrode allows a high deposition just achieved, space-saving and if possible no problems poses with the pollution of the active parts and associated with their cleaning. The device is said to their construction can be simple and inexpensive and stand out low energy consumption and low maintenance requirements award. It is said to be particularly fine for separation and finest high-resistance dust particles suitable and independent dependent on the carrier gas.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der eingangs erwähnten Vorrichtung die Abscheideelektrode als mindestens ein im wesentlichen in Strömungsrichtung oder mit einem Winkel von höchsten 10° zu derselben liegendes endloses Band ausgebildet ist, welches sich gegen die Strömungsrich tung bewegt.This object is achieved in that in the beginning mentioned device the deposition electrode as at least one essentially in the direction of flow or with one Angle of maximum 10 ° to the same lying endless Band is formed, which is against the direction of flow tung moves.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden, durch Figuren näher erläuterten Ausführungsbeispiele beschrieben.The invention is illustrated by the following figures described exemplary embodiments.
Dabei zeigt:It shows:
Fig. 1 den schematischen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Abscheidung von Partikeln mit einer parallel zur Strömungsrichtung angeordneten bandförmigen Ab scheideelektrode, Fig. 1 distinguishes the electrode schematic longitudinal section through an apparatus for separating particles having disposed parallel to the flow direction of the band-shaped Ab,
Fig. 2 den schematischen Längsschnitt durch eine Kanalseite und eine um einen Winkel von 2 1/2° zur Strömungs richtung geneigte bandförmige Abscheideelektrode, Fig. 2 shows the schematic longitudinal section through a channel side and a direction at an angle of 2 1/2 degrees to the flow inclined band-shaped precipitation electrode,
Fig. 3 den schematischen Längsschnitt durch eine Vorrich tung zur Abscheidung von Partikeln mit einer parallel zur Strömungsrichtung angeordneten, aus einzelnen Segmenten aufgebauten Abscheideelektrode mit Schleif kontakt, Fig. 3 shows the schematic longitudinal section through a Vorrich processing for separating particles having disposed parallel to the flow direction, composed of individual segments deposition electrode with sliding contact,
Fig. 4 den schematischen Längsschnitt durch eine aus einzel nen Segmenten aufgebaute Abscheideelektrode mit Kon taktband, Fig. 4 shows the schematic longitudinal section through a cycle conveyor composed of individual segments NEN deposition electrode with Kon,
Fig. 5 den schematischen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Abscheidung von Partikeln mit U-förmiger Führung des Gasstroms und beidseitig wirksamer, vertikal angeordneter bandförmiger Abscheideelektrode, Fig. 5 shows the schematic longitudinal section through an apparatus for separating particles having a U-shaped guide and on both sides of the gas stream more effectively, vertically arranged strip-shaped precipitation electrode,
Fig. 6 den schematischen Längsschnitt durch eine aus mehreren, je einen Teilgasstrom führenden Kammern aufgebaute Vorrichtung zur Abscheidung von Partikeln mit beid seitig wirksamen, vertikal angeordneten, bandförmigen Abscheideelektroden. Fig. 6 shows the schematic longitudinal section constructed by a leading from multiple, one each partial gas flow chambers device for separation of particles with each other beid effective, vertically arranged strip-shaped separation electrodes.
In Fig. 1 ist ein schematischer Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Abscheidung von Partikeln mit einer parallel zur Strömungsrichtung angeordneten bandförmigen Abscheide elektrode dargestellt. 1 ist der im Kanal 2 geführte, mit Partikeln beladene Gasstrom (durch Pfeile angedeutet). Der Kanal 2 wird im allgemeinen mit rechteckförmigem Querschnitt ausgeführt. Ungefähr bündig mit der Kanalwand - in der Regel in eine Nische eingelassen - befindet sich eine Platte (oder ein Gitter) 4, welche die eigentlichen Sprühelektroden 3 in Form von senkrecht auf die Strömungsrichtung gerichteten Spitzen trägt. An den Spitzen findet die Koronaentladung zum Zweck der Ionisation des Gasstromes 1 statt. 5 ist die die elektrische Zuleitung zur Platte 4 isolierende Durchfüh rung. Den Sprühelektroden 3 gegenüber ist in einer Nische der Kanalwand eine umlaufende bandförmige Abscheideelek trode 6 angeordnet, auf der sich die Staubpartikel nieder schlagen (durch Punkte angedeutet). Die Abscheideelektrode 6 ist als endloses Band zwischen den rotierenden Trommeln 7 aufgespannt und bewegt sich langsam entgegen der Strömungs richtung des Gasstromes 1 (durch Pfeile angedeutet). Die Dicke der niedergeschlagenen Staubschicht nimmt gegen das Austragsende (linke Trommel 7 in der Figur) zu. Die auf der Abscheideelektrode 6 anhaftenden Staubpartikel werden auf der Unterseite durch eine gegenläufig rotierende Reini gungsbürste 9 entfernt: Staubaustrag 10. Das für die Ab scheideelektrode 6 erforderliche elektrische Potential (im vorliegenden Fall als Erdpotential angedeutet) wird dieser über den Schleifkontakt 8 vermittelt.In Fig. 1 is a schematic longitudinal section through a device for separating particles with a parallel to the flow direction arranged strip-shaped separating electrode is shown. 1 is the gas flow in the channel 2 loaded with particles (indicated by arrows). The channel 2 is generally designed with a rectangular cross section. Approximately flush with the channel wall - usually embedded in a niche - there is a plate (or a grid) 4 which carries the actual spray electrodes 3 in the form of tips directed perpendicular to the direction of flow. The corona discharge takes place at the tips for the purpose of ionizing the gas stream 1 . 5 is the electrical feed line to the plate 4 insulating bushing. The spray electrodes 3 opposite a circumferential band-shaped Abscheideelek electrode 6 is arranged in a niche of the channel wall, on which the dust particles knock down (indicated by dots). The separation electrode 6 is stretched as an endless band between the rotating drums 7 and moves slowly against the flow direction of the gas stream 1 (indicated by arrows). The thickness of the deposited layer of dust increases towards the discharge end (left drum 7 in the figure). The dust particles adhering to the separating electrode 6 are removed on the underside by a counter-rotating cleaning brush 9 : dust discharge 10 . The electrical potential required for the separating electrode 6 (indicated as earth potential in the present case) is conveyed via the sliding contact 8 .
Fig. 2 stellt den schematischen Längsschnitt durch eine Kanalseite und eine um einen Winkel von 2 1/2° zur Strömungs richtung geneigte bandförmige Abscheideelektrode dar. Die Neigung der Abscheideelektrode 6 gegenüber der Strömungs richtung (Kanalachse) trägt der gegen das Austragsende zu nehmenden Dicke der Staubschicht und der zunehmenden Gefahr, daß Staubteilchen vom Gasstrom 1 wieder mitgerissen werden Rechnung. Die übrigen Bezugszeichen entsprechen genau den jenigen der Fig. 1. Fig. 2 shows the schematic longitudinal section through a channel side and a band-shaped separating electrode inclined at an angle of 2 1/2 ° to the flow direction. The inclination of the separating electrode 6 with respect to the flow direction (channel axis) carries the thickness of the discharge end Dust layer and the increasing risk that dust particles are entrained by gas stream 1 again. The remaining reference numerals correspond exactly to those in FIG. 1.
Fig. 3 zeigt den schematischen Längsschnitt durch eine Vor richtung zur Abscheidung von Partikeln mit einer parallel zur Strömungsrichtung angeordneten, aus einzelnen Segmenten aufgebauten Abscheideelektrode mit Schleifkontakt. Die Ab scheideelektrode 6 besteht hier aus einem endlosen umlaufenden Band 13 aus Isoliermaterial, an dem eine Vielzahl von Seg menten 14 aus elektrisch leitendem Material befestigt sind. Zur Übermittlung des nötigen Potentials befindet sich auf der Innenseite des Bandes 13 der als längliche Schiene aus gebildete Schleifkontakt 8, der an die Nietköpfe der Seg mente 14 gedrückt wird. Zur Entladung der Segmente 14 befindet sich auf der gegenüberliegenden Innenseite des Bandes 13 der Erdungsschleifkontakt 12. Die Sprühelektroden 3 liegen an einer Spannung von -50 kV der Hochspannungsquelle 15, die Segmente 14 der Abscheideelektrode 6 an einer Spannung von +10 kV einer ähnlichen Hochspannungsquelle 15. Die andere Seite der Hochspannungsquellen 15 liegt an Erde. Im Raum des Gasstromes 1 herrscht somit eine Potentialdifferenz von total 60 kV. Die übrigen Bezugszeichen entsprechen genau denjenigen der Fig. 1. Fig. 3 shows the schematic longitudinal section through an on device for separating particles with a arranged parallel to the flow direction, made up of individual segments separating electrode with sliding contact. From the separating electrode 6 here consists of an endless circumferential band 13 made of insulating material, to which a plurality of segments 14 of electrically conductive material are attached. To transmit the necessary potential is located on the inside of the band 13 of the sliding contact 8 formed as an elongated rail, which is pressed against the rivet heads of the segments 14 . To discharge the segments 14 , the grounding sliding contact 12 is located on the opposite inside of the band 13 . The spray electrodes 3 are at a voltage of -50 kV of the high voltage source 15 , the segments 14 of the deposition electrode 6 are at a voltage of +10 kV of a similar high voltage source 15 . The other side of the high voltage sources 15 is grounded. There is a total potential difference of 60 kV in the space of gas stream 1 . The remaining reference numerals correspond exactly to those in FIG. 1.
Die Segmente 14 können auch als Leisten, Lamellen, Platten, Nieten (Reihen von Nietköpfen) etc. ausgebildet sein. Sie können entgegen der Fig. 3 auch abschnittsweise auf unter schiedlichem Potential sein. In diesem Falle wird die Schiene des Schleifkontaktes 8 in mehrere, separat angespeiste Ab schnitte unterteilt.The segments 14 can also be designed as strips, lamellae, plates, rivets (rows of rivet heads) etc. Contrary to FIG. 3, they can also be in sections at different potential. In this case, the rail of the sliding contact 8 is divided into several, separately fed sections.
Fig. 4 bezieht sich auf den schematischen Längsschnitt durch eine aus einzelnen Segmenten aufgebaute Abscheideelektrode mit Kontaktband. Auf der Innenseite der Abscheideelektrode 6 ist anstelle des Schleifkontaktes 8 der Fig. 3 ein zwischen Rollen 17 aufgespanntes Kontaktband 16 vorgesehen, welches mit der bandförmigen Abscheideelektrode 6 synchron läuft (durch Pfeile angedeutet). Alle übrigen Bezugszeichen ent sprechen denjenigen der Fig. 3. Fig. 4 relates to the schematic longitudinal section through a separating electrode made up of individual segments with a contact strip. On the inside of the deposition electrode 6 , instead of the sliding contact 8 of FIG. 3, a contact strip 16 is provided which is stretched between rollers 17 and which runs synchronously with the strip-shaped deposition electrode 6 (indicated by arrows). All other reference numerals correspond to those of FIG. 3rd
In Fig. 5 ist ein schematischer Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Abscheidung von Partikeln mit U-förmiger Führung des Gasstroms und beidseitig wirksamer, vertikal angeordneter, bandförmiger Abscheideelektrode dargestellt. Der Gasstrom 1 tritt vertikal von unten in den U-förmigen Kanal 2 ein, strömt längs der die beidseitig wirksamen Sprüh elektroden 3 tragenden Platte 4 nach oben, wird um 180° umgelenkt und verläßt als Reingasstrom 11 nach nochmaliger Umlenkung um 90° die Vorrichtung. Die ebenfalls vertikal angeordnete, über die Trommeln 7 geführte Abscheideelektrode ist auf beiden Seiten wirksam. Dadurch wird eine bessere Ausnutzung der aktiven Teile der Apparatur sowie eine bessere Raumausnutzung erzielt. Die Reinigungsbürste 9 befindet sich symmetrisch auf der Vertikalachse der Abscheideelektrode 6 gegenüber der unteren Trommel 7. Der Staubaustrag 10 erfolgt mittels einer senkrecht zur Zeichnungsebene fördernden Schnec ke.In Fig. 5 is a schematic longitudinal section through an apparatus for separating particles having a U-shaped guide and on both sides of the gas stream more effectively, vertically arranged, belt-shaped deposition electrode. The gas stream 1 enters vertically from below into the U-shaped channel 2 , flows along the bilaterally effective spray electrodes 3 carrying plate 4 upwards, is deflected by 180 ° and leaves the device as clean gas stream 11 after another deflection by 90 °. The separating electrode, likewise arranged vertically and guided over the drums 7 , is effective on both sides. This results in better utilization of the active parts of the apparatus and better use of space. The cleaning brush 9 is located symmetrically on the vertical axis of the deposition electrode 6 with respect to the lower drum 7 . The dust discharge 10 takes place by means of a conveyor which conveys perpendicular to the drawing plane.
Fig. 6 zeigt den schematischen Längsschnitt durch eine aus mehreren, je einen Teilgasstrom führenden Kammern aufgebaute Vorrichtung zur Abscheidung von Partikeln mit beidseitig wirksamen, vertikal angeordneten, bandförmigen Abscheide elektroden. Es handelt sich im wesentlichen um eine seitliche Aneinanderreihung und strömungsmäßige Parallelschaltung mehrerer Apparate gemäß Fig. 5, wodurch beste Raumausnutzung erzielt wird. Der gesamte Gasstrom ist hier in Teilgasströme 1 aufgespalten, die parallel geführt werden. Sowohl die Sprühelektroden 3 wie die Abscheideelektroden 6 sind beid seitig wirksam. Alles übrige inkl. Bedeutung der Bezugs zeichen ergibt sich aus der Fig. 5. Fig. 6 shows the schematic longitudinal section through a device composed of several, each leading a partial gas flow chambers device for the separation of particles with bilaterally effective, vertically arranged, band-shaped separating electrodes. It is essentially a side-by-side arrangement and flow parallel connection of several devices according to FIG. 5, whereby the best use of space is achieved. The entire gas stream is split here into partial gas streams 1 , which are conducted in parallel. Both the spray electrodes 3 and the separation electrodes 6 are effective on both sides. Everything else including the meaning of the reference characters results from FIG. 5.
Siehe Fig. 1:
Die Vorrichtung bestand im wesentlichen aus negativ geladenen
Sprühelektroden 3 und einer gegenüberliegenden bandförmigen
Abscheideelektrode 6, die über einen Schleifkontakt 8 an
Erde lag. Der Kanal 2 bestand außerhalb der eigentlichen
Vorrichtung aus 2 mm dickem Blech aus rostfreiem Stahl und
hatte eine lichte Weite von 150 mm und eine Breite von 800 mm.
Im Bereich der Vorrichtung bestand die Kanalwand 2 aus 4 mm
dickem isolierenden Kunststoff. Als Sprühelektroden 3 waren
insgesamt 1250 Spitzen von 15 mm Länge und einem gegensei
tigen Abstand von 30 mm nach einem quadratischen Muster
in einer Platte 4 von 4 mm Dicke, 1500 mm Länge und 780 mm
Breite befestigt. Der Werkstoff war korosionsbeständiger
Cr/Ni-Stahl. Die Platte 4 war an der Kanalwand 2 mittels
6 Durchführungen 5 aus Isoliermaterial befestigt. Der Ab
stand von den Sprühelektroden 3 zur Oberfläche der Abscheide
elektrode 6 betrug 135 mm. Letztere hatte eine Breite von
800 mm (Kanalbreite) und eine wirksame Länge in Strömungs
richtung von ca. 1500 mm, was dem Abstand der Achsen der
Trommeln 7 entsprach. Die Abscheideelektrode 6 bestand aus
einem federharten Stahlband von 0,12 mm Dicke. Die Trommeln
7 waren aus nichtrostendem Stahl gefertigt und hatten einen
Durchmesser von 60 mm. Als Reinigungsorgan war eine rotierende
Stahlbürste 9 von 50 mm Durchmesser vorgesehen. An die Sprüh
elektroden 3 wurde eine Gleich-Hochspannung von -50 kV gelegt,
während die Abscheideelektrode 6 an Erdpotential lag. Die
mittlere Feldstärke im Abscheideraum betrug somit ca. 3,7
kV/cm. Die Geschwindigkeit des Gasstromes 1 betrug durch
schnittlich 0,5 m/s, diejenige der Abscheideelektrode 6
ca. 2 cm/s.See Fig. 1:
The device essentially consisted of negatively charged spray electrodes 3 and an opposing band-shaped separating electrode 6 , which was connected to earth via a sliding contact 8 . The channel 2 consisted of 2 mm thick stainless steel sheet outside the actual device and had a clear width of 150 mm and a width of 800 mm. In the area of the device, the channel wall 2 consisted of 4 mm thick insulating plastic. As spray electrodes 3 , a total of 1250 tips of 15 mm in length and a mutual distance of 30 mm were fastened according to a square pattern in a plate 4 of 4 mm in thickness, 1500 mm in length and 780 mm in width. The material was corrosion-resistant Cr / Ni steel. The plate 4 was fastened to the duct wall 2 by means of 6 bushings 5 made of insulating material. The distance from the spray electrodes 3 to the surface of the separating electrode 6 was 135 mm. The latter had a width of 800 mm (channel width) and an effective length in the direction of flow of about 1500 mm, which corresponded to the distance between the axes of the drums 7 . The separating electrode 6 consisted of a spring-hard steel strip 0.12 mm thick. The drums 7 were made of stainless steel and had a diameter of 60 mm. A rotating steel brush 9 with a diameter of 50 mm was provided as the cleaning member. At the spray electrodes 3 , a DC high voltage of -50 kV was applied, while the separating electrode 6 was at ground potential. The mean field strength in the deposition room was thus approximately 3.7 kV / cm. The speed of the gas stream 1 was on average 0.5 m / s, that of the separating electrode 6 was approximately 2 cm / s.
Die Anlage wurde mit 0,06 m3/s Luft betrieben, in welcher 5g/m3 Kalkstaub von durchschnittlich 10 µm Partikelgröße suspendiert war. Der Abscheidegrad betrug ca. 70%.The plant was operated with 0.06 m 3 / s air, in which 5 g / m 3 lime dust with an average particle size of 10 µm was suspended. The degree of separation was approx. 70%.
Siehe Fig. 3:
Die Vorrichtung entsprach im wesentlichen dem Grundaufbau
des Beispiels 1. Die lichte Weite des Kanals 2 betrug jedoch
nur 100 mm, der Abstand Sprühelektrode 3 / Abscheideelektrode 6
nur 85 mm. Die Abscheideelektrode 6 bestand aus einem Band
13 aus isolierendem Kunststoff von 2 mm Dicke mit aufgenie
teten Segmenten 14 aus Stahl in Form von flachen Leisten
von 1,2 mm Dicke und 15 mm Breite. Der Schleifkontakt 8
von 1350 mm Länge bestand aus Kupfer und wurde mittels Federn
(nicht gezeichnet) gegen die Köpfe der Nieten der Segmente 14
gedrückt. Dadurch befanden sich alle, den Sprühelektroden
3 gegenüberliegenden Segmente 14 auf gleichem Potential.
Zur elektrischen Entladung der Segmente auf der inaktiven
Austragsseite des Bandes 13 war der Erdungsschleifkontakt
12 von 250 mm Länge vorgesehen. Das zu reinigende Band wurde
durch die rotierende Reinigungsbürste 9 mittels Federn (nicht
gezeichnet) gegen den gegenüberliegenden Erdungsschleifkon
takt gedrückt. Damit war eine sichere Entladung der Segmente
14 auf Erdpotential gewährleistet, was die Reinigung aus
elektrostatischen Gründen wesentlich erleichterte. Die Gleich-
Hochspannungsquellen 15 waren bezüglich Erde symmetrisch
angeordnet und besassen eine Spannung von je 10 kV absolut.
Alle übrigen Bauelemente entsprachen in Bezug auf Abmessungen
und Funktion genau der Fig. 1 und dem Beispiel 1.See Fig. 3:
The device essentially corresponded to the basic structure of Example 1. However, the clear width of the channel 2 was only 100 mm, the distance between the spray electrode 3 / separating electrode 6 was only 85 mm. The separating electrode 6 consisted of a tape 13 made of insulating plastic of 2 mm thickness with segments 14 made of steel in the form of flat strips of 1.2 mm thickness and 15 mm width. The sliding contact 8 of 1350 mm in length was made of copper and was pressed against the heads of the rivets of the segments 14 by means of springs (not shown). As a result, all the segments 14 opposite the spray electrodes 3 were at the same potential. For the electrical discharge of the segments on the inactive discharge side of the belt 13 , the grounding contact 12 was provided with a length of 250 mm. The tape to be cleaned was pressed by the rotating cleaning brush 9 by means of springs (not shown) against the opposite earthing loop. This ensured safe discharge of the segments 14 to earth potential, which made cleaning much easier for electrostatic reasons. The DC high-voltage sources 15 were arranged symmetrically with respect to earth and each had a voltage of 10 kV absolute. All other components corresponded exactly to FIG. 1 and Example 1 in terms of dimensions and function.
Der Betrieb der Anlage erfolgte unter den gleichen Arbeits bedingungen wie unter Beispiel 1 angegeben. Der Abscheide grad betrug ca. 75%.The plant was operated under the same work conditions as given in Example 1. The separator degree was about 75%.
Siehe Fig. 5:
Die Vorrichtung zeichnete sich dadurch aus, daß der Gas
strom 1 U-förmig geführt wurde und die umlaufende bandför
mige Abscheideelektrode auf beiden Seiten wirksam war. Der
Kanal 2 hatte eine lichte Weite von 400 mm und eine Breite
(senkrecht zur Zeichnungsebene) von 1500 mm. In seiner Mittel
ebene war ein Drahtgeflecht (Gitter) statt der Platte 4
aufgespannt, welches die beidseits wirksamen Sprühelektroden
3 in Form von je 20 mm vorstehenden Spitzen trug. Die Spitzen
hatten einen gegenseitigen axialen Abstand von 40 mm und
waren nach einem quadratischen Muster angeordnet. Drahtge
flecht und Spitzen bestanden aus rostfreiem Stahl. Der Ab
stand der Mittenebene des Drahtgeflechts von der Abscheide
elektrode 6 betrug 200 mm, derjenige der näher gelegenen
Spitzen von der Abscheideelektrode 180 mm. Die Trommeln
7 hatten einen Durchmesser von 100 mm und einen Achsenab
stand von 2000 mm. Die Abscheideelektrode 6 bestand aus
einem federharten Stahlband von 0,15 mm Dicke. Die Reinigungs
bürste 9 bestand aus Stahldraht und hatte einen Durchmesser
von 60 mm. Die Anlage wurde mit einer Potentialdifferenz
zwischen den Elektroden 3 und 6 von 60 kV betrieben, was
einer mittleren Feldstärke von ca. 3,3 kV/cm entsprach.
Die Geschwindigkeit des Gasstromes 1 betrug durchschnittlich
1 m/s, diejenige der Abscheideelektrode 6 ca. 5 cm/s.See Fig. 5:
The device was characterized in that the gas stream 1 was guided in a U-shape and the circumferential band-shaped separating electrode was effective on both sides. Channel 2 had a clear width of 400 mm and a width (perpendicular to the drawing plane) of 1500 mm. In its middle plane, a wire mesh (grid) was stretched instead of the plate 4 , which carried the spray electrodes 3 acting on both sides in the form of 20 mm protruding tips. The tips had a mutual axial distance of 40 mm and were arranged in a square pattern. The wire mesh and tips were made of stainless steel. From the center plane of the wire mesh from the separating electrode 6 was 200 mm, that of the closer tips from the separating electrode was 180 mm. The drums 7 had a diameter of 100 mm and an axis spacing of 2000 mm. The separating electrode 6 consisted of a spring-hard steel strip 0.15 mm thick. The cleaning brush 9 consisted of steel wire and had a diameter of 60 mm. The system was operated with a potential difference between electrodes 3 and 6 of 60 kV, which corresponded to an average field strength of approx. 3.3 kV / cm. The speed of the gas stream 1 was on average 1 m / s, that of the separating electrode 6 was approximately 5 cm / s.
Die Anlage wurde mit 0,6 m3/s Luft betrieben, in welcher 10 g/m3 Kalkstaub von durchschnittlich 15 µm Partikelgrösse suspendiert war.The plant was operated with 0.6 m 3 / s air, in which 10 g / m 3 lime dust with an average particle size of 15 µm was suspended.
Der Abscheidegrad erreichte ca. 85%.The degree of separation reached approx. 85%.
Siehe Fig. 5 und 6:
Die Vorrichtung bestand im wesentlichen aus zwei nebeneinander
gestellten Apparaten ähnlich Fig. 5, ungefähr einem Ausschnitt
aus Fig. 6 entsprechend. Der Gasstrom war in zwei Teilgas
ströme aufgespalten, welche zunächst parallel den beidseitig
wirksamen Sprühelektroden 3 entlang geführt wurden. Die
innen liegende Begrenzung der U-förmigen Teilkanäle stellten
die als umlaufende, gegenläufig angetriebene Bänder gestal
teten Abscheideelektroden 6 dar. Die äußere Begrenzung
des aktiven Teils der beiden U-förmigen Teilkanäle wurde
durch die auf Platten 4 befestigten, nur einseitig wirkenden
je außen liegenden Sprühelektroden 3 gebildet. Auf diese
Weise wurde eine strömungstechnisch günstige, vollständig
symmetrische Anordnung geschaffen. Die Teil-Reingasströme
11 wurden um 90° umgelenkt und in einen Sammelkanal geleitet.
Jeder Teilgasstrom 1 hatte einen Querschnitt von 200 mm
× 1500 mm zur Verfügung. Die ganze Vorrichtung war in einem
die Sprühelektroden in einem Abstand von 30 mm umhüllenden
Kunststoffkasten untergebracht. Im übrigen waren Funktion,
Abmessungen und Materialien die gleichen wie unter Beispiel
2. Die mittlere Feldstärke im Abscheideraum betrug ca. 3,3
kV/cm.
See Figures 5 and 6:
The device essentially consisted of two apparatuses placed side by side, similar to FIG. 5, corresponding approximately to a section from FIG. 6. The gas stream was split into two partial gas streams, which were initially guided in parallel along the spray electrodes 3 acting on both sides. The inner boundary of the U-shaped subchannels represented the separating electrodes 6 , which were designed as rotating, counter-rotating belts. The outer boundary of the active part of the two U-shaped subchannels was defined by the spray electrodes attached to plates 4 and acting on one side and lying on the outside 3 formed. In this way, a fluidly favorable, completely symmetrical arrangement was created. The partial clean gas streams 11 were deflected by 90 ° and passed into a collecting duct. Each partial gas stream 1 had a cross section of 200 mm × 1500 mm. The entire device was housed in a plastic box which covered the spray electrodes at a distance of 30 mm. For the rest, the function, dimensions and materials were the same as in Example 2. The average field strength in the deposition room was approximately 3.3 kV / cm.
Die Anlage wurde mit 2 × 0,3 m3/s (total 0,6 m3/s) Luft und 20 g/m3 suspendiertem Kalkstaub von 2 bis 30 µm Partikel größe betrieben. Der Abscheidegrad erreichte den Wert von ca. 90%.The plant was operated with 2 × 0.3 m 3 / s (total 0.6 m 3 / s) air and 20 g / m 3 suspended lime dust with a particle size of 2 to 30 µm. The degree of separation reached the value of approx. 90%.
Siehe Fig. 6:
Die Anlage bestand aus total 10 bandförmigen Abscheideelek
troden 6, entsprechend 5 Doppeleinheiten ähnlich wie in
Beispiel 3 beschrieben. Die Abmessungen und Betriebsdaten
entsprachen denjenigen des Beispiels 4. Es waren total zwei
Teil-Gasströme zu 0,3 m3/s und vier Teil-Gasströme zu 0,6 m3/s
vorhanden. Der totale Luft-Durchsatz betrug somit 3 m3/s.
Die zwischen den Elektroden 3 und 6 herrschende Potential
differenz betrug 60 kV, die mittlere Feldstärke in den Ab
scheideräumen ca. 3,3 kV/cm. Der Abscheidegrad bewegte sich
um ca. 90% herum.See Fig. 6:
The system consisted of a total of 10 ribbon-shaped separating electrodes 6 , corresponding to 5 double units similar to that described in Example 3. The dimensions and operating data corresponded to those of Example 4. There were a total of two partial gas flows at 0.3 m 3 / s and four partial gas flows at 0.6 m 3 / s. The total air throughput was thus 3 m 3 / s. The potential difference between the electrodes 3 and 6 was 60 kV, the average field strength in the separating rooms was approx. 3.3 kV / cm. The degree of separation moved around 90%.
Vergleiche Fig. 5:
Die Anlage bestand aus 3 in Kaskade (hintereinander) geschal
teten Einheiten gemäß Beispiel 3. Die Abmessungen und Be
triebsdaten entsprachen denjenigen in Beispiel 3.Compare Fig. 5:
The system consisted of 3 units cascaded (in series) according to Example 3. The dimensions and operating data corresponded to those in Example 3.
Die Anlage wurde mit 0,6 m3/s Luft betrieben, in welcher 10 g/m3 Kalkstaub von durchschnittlich 15 µm Partikelgröße suspendiert war. Der totale Abscheidegrad nach der dritten Stufe erreichte den Wert von 97%.The plant was operated with 0.6 m 3 / s air in which 10 g / m 3 lime dust with an average particle size of 15 µm was suspended. The total degree of separation after the third stage reached 97%.
Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Abscheideelektrode 6 ist entweder parallel oder mit einem Winkel von höchstens 10° gegen die Strömungsrichtung angeordnet. Die vorteilhafteste Anordnung ergibt sich in Abhängigkeit der Gasgeschwindigkeit, der Partikelgröße und Partikelverteilung und des zu bewältigenden Staubgehaltes. Die Abscheideelektrode 6 wird in der Regel als elektrisch leitendes flexibles Band (Metallband) oder als engmaschiges Drahtgeflecht ausgeführt. Eine andere Ausführung besteht in einem mit elektrisch leitenden, unter sich gegenseitig isolierten Segmenten 14 (Leisten, Lamellen, Platten, Nieten) versehenen elektrisch isolierenden endlosen Band 13. Die Segmente 14 befinden sich normalerweise auf gleichem Potential. Unter besonderen Umständen (Partikelgröße, Partikelver teilung) ist es vorteilhaft, eine gezielte Steuerung des beschleunigenden elektrischen Feldes dadurch zu verwirk lichen, daß den Segmenten 14 im Verlauf ihrer Wanderung entgegen der Strömungsrichtung verschiedene Potentiale zu geordnet werden. Dies geschieht durch Aufteilung des Schleif kontaktes 8 in mehrere, auf verschiedenen Potentialen stehende Abschnitte. Das die eigentlichen Sprühelektroden 3 tragende Bauelement ist entweder als Platte 4 oder als ebenes Gerüst oder Drahtgeflecht ausgebildet. Die beidseitig wirksamen Sprühelektroden 3 können in Abweichung von der Darstellung in den Figuren als in einer oder mehreren parallelen Ebenen angeordnete Drähte verwirklicht sein.The invention is not restricted to the exemplary embodiments. The separating electrode 6 is either arranged in parallel or at an angle of at most 10 ° against the direction of flow. The most advantageous arrangement results depending on the gas velocity, the particle size and particle distribution and the dust content to be managed. The deposition electrode 6 is usually designed as an electrically conductive flexible band (metal band) or as a close-meshed wire mesh. Another embodiment consists of an electrically insulating endless band 13 provided with electrically conductive segments 14 (strips, lamella, plates, rivets) that are mutually insulated. The segments 14 are normally at the same potential. Under special circumstances (particle size, particle distribution), it is advantageous to achieve a targeted control of the accelerating electric field in that the segments 14 are assigned different potentials in the course of their migration against the direction of flow. This is done by dividing the sliding contact 8 into several sections at different potentials. The component carrying the actual spray electrodes 3 is designed either as a plate 4 or as a flat framework or wire mesh. The spray electrodes 3 , which are effective on both sides, can be implemented in deviation from the illustration in the figures as wires arranged in one or more parallel planes.
Die Grundeinheiten der Abscheidevorrichtung lassen sich strömungstechnisch beliebig zusammenschalten. Außer der in Fig. 6 dargestellten Parallelschaltung kann die in Bei spiel 6 erwähnte Kaskadenschaltung oder eine Kombination von beiden (nicht gezeichnete Serie/Parallel-Schaltung) ausgeführt werden. Die Wahl der Schaltung hängt vom zu be wältigenden Gasvolumen und dem geforderten Abscheidegrad ab. The basic units of the separator can be interconnected in terms of flow technology. In addition to the parallel connection shown in FIG. 6, the cascade connection mentioned in example 6 or a combination of both (series / parallel connection not shown) can be carried out. The selection of the circuit depends on the gas volume to be managed and the required degree of separation.
Bezeichnungsliste:List of designations:
1 Mit Partikeln beladener Gasstrom
2 Kanal (-Wand)
3 Sprühelektrode (Spitze)
4 Platte (Gitter)
5 Durchführung
6 Umlaufende bandförmige Abscheideelektrode
(Niederschlagselektrode)
7 Trommel
8 Schleifkontakt
9 Rotierende Reinigungsbürste
10 Staubaustrag
11 Reingasstrom
12 Erdungsschleifkontakt
13 Band aus Isoliermaterial
14 Segment aus leitendem Material
15 Hochspannungsquelle
16 Kontaktband
17 Rolle 1 Gas stream loaded with particles
2 channel (wall)
3 spray electrode (tip)
4 plate (grid)
5 implementation
6 Circumferential band-shaped separation electrode
(Precipitation electrode)
7 drum
8 sliding contact
9 Rotating cleaning brush
10 dust discharge
11 Clean gas flow
12 earthing contact
13 tape made of insulating material
14 segment of conductive material
15 high voltage source
16 contact tape
17 roll
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