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Verfahren zum Abreinigen der Elektroden, insbesondere der Niederscl1IagseIekú'oden von elektrischen Gasreiniger.
Elektromagnetische Abklopfvorrichtungen zur Reinigung der Elektroden elektrischer Gasreiniger sind bekannt. Sie haben den Nachteil, dass manrelativ grosse Energien braucht, um solehe Beschleunigungs- kräfte für die an den Elektroden sitzenden Teilchen hervorzurufen, dass ein praktisch vollständiges Ab- schleudern des Staubes erreicht wird. Ausserdem tritt bei K10pfwerken der üblichen Art zwischen je zwei Stössen eine starke Dämpfung der Elektrodenerschütterung durch das Klopfwerkzeug auf. Weitere
Nachteile sind die starke Geräuschbildung und die allen diesen mechanischen Vorrichtungen anhaftende
Betriebsunsicherheit.
Alles dies wird gemäss der Erfindung behoben durch Anwendung oszillierender magnetischer
Kräfte, die auf die Elektroden einwirken und sie zu kräftigen Resonanzschwingungen veranlassen, ohne dass zwischen dem Elektrodensystem und den die magnetischen Kräfte hervorrufenden Vorrichtungen eine Berührung eintritt. Die Dämpfung ist infolgedessen auf ein Minimum beschränkt und es hat sich gezeigt, dass man bei richtiger Bemessung der Teile zu einem geringen Bruchteil derjenigen Leistung kommt, die bei gleichem Abreinigungseffekt für ein Klopfwerk der bekannten Art aufgewendet werden müsste.
Zur Erzielung starker Resonanzwirkung wird die Frequenz der magnetischen Kräfte nach dem Verfahren der Erfindung so eingestellt, dass sie in der Nähe der mechanischen Eigenschwingungszahlen des betreffenden Elektrodensystems bzw. der betreffenden Elektrode liegt. Der durch ein -K1opfwerk leicht eintretende Verschleiss kommt hier gänzlich in Fortfall und die unangenehmen Sehlaggeräusche sind ersetzt durch ein gleichbleibendes schwaches Summen oder Tönen..
Die Vorrichtungen zur Erzeugung wechselnder Magnetfelder können z. B. in bekannter Weise in
Elektromagneten mit oder ohne Eisenkernen bestehen, und es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, für je zwei nebeneinander befindliche Elektroden einen dazwischenliegenden Elektromagneten zu ver- wenden, der in gleicher Weise synchron auf beide Elektroden einwirkt und daher selbst von mechanischen
Kräften entlastet ist.
Sollen mehrere Elektroden von ungleicher Eigenschwingungszahl abgereinigt werden, so erfolgt dies erfindungsgemäss nacheinander in der Weise, dass ein frequenzveränderlicher Wechselstrom verwendet wird, den man kontinuierlich oder diskontinuierlich die kritischen Frequenzen durcheilen lässt.
Zur Einstellung und Veränderung der jeweiligen Frequenz des die Elektromagneten speisenden Wechselstromes können alle dazu geeigneten bekannten Einrichtungen verwendet werden. Vorteilhaft wird ein Umformeraggregat benutzt, dessen Drehzahl in bekannter Weise innerhalb des erforderlichen Bereiches von Hand aus oder selbsttätig (periodisch) verändert wird.
Stehen die abzureinigenden Elektroden unter Hochspannung, so dass man mit den praktisch geerdeten Elektromagneten od. dgl. nicht in die zur Resonanzeinstellung notwendige Nähe heran kann, so kann erfindungsgemäss der den Elektromagneten speisende Strom der Sekundärwicklung eines Transformators entnommen werden, dessen Isolation nach Art der Heiztransformatoren für Hochspannungventilanordnungen so bemessen ist, dass kein Überschlag auf geerdete Teile zu befürchten ist.
Zur Korrektur der Eigenschwingungszahlen können an den Elektroden in geeigneter Weise ange- brachte Massen oder Versteifungen (Federn) dienen.
Sind die Elektroden selbst aus nichtmagnetischem Material, so werden erfindungsgemäss an ihnen den Elektromagneten zugeordnete Anker aus magnetischem Material fest angebracht.
Bei der Durchführung des Abreinigungsverfahrens mit Hilfe von Elektromagneten, deren Wicklung von Wechselströmen zur Erzeugung der Magnetfelder durchflossen wird, hat es sich gezeigt, dass die Frequenz der mechanischen Resonanzschwingungen, in die die Elektrode durch den Elektromagneten versetzt wird, doppelt so gross ist, als die Frequenz des den Elektromagneten erregenden Wechselstromes.
Die Ursache dieser Erscheinung liegt darin, dass sowohl die positive, wie die negative Halbwelle des Wechselstromes anziehende Kräfte auf die Elektrode ausübt.
Wenn man dem wechselnden magnetischen Fluss einen Gleichiluss überlagert, etwa durch gleichzeitige Magnetisierung mit Gleichstrom, oder durch Vormagnetisierung mit Gleichstrom oder durch permanente Magnete, so wird erreicht, dass die Frequenz der mechanischen Resonanzschwingungen nicht mehr doppelt so gross ist wie die Frequenz des erregenden Wechselstromes, sondern dieser Wechselstromfrequenz gleichkommt. Die Wirkung dieser Vormagnetisierung ist an sich bekannt. Wird eine solche Vormagnetisierung erfindungsgemäss für die Zwecke der Auslösung von Resonanzschwingungen in den Elektroden angewendet, so wird dann die Elektrode wie die Membran in einem Telephon elastisch gespannt gehalten, und diese Verspannung wird durch die negative Halbwelle abgeschwächt und durch die positive
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Halbwelle verstärkt.
Durch die Erfindung ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, mit einem praktisch bequemen Frequenzbereich zu arbeiten.
Das Verfahren lässt sich in einfacher Weise durchführen, z. B. dadurch, dass über der Wechselstromwicklung des Elektromagneten eine zweite Wicklung angeordnet wird, die an eine gegebenenfalls regelbare Gleichspannung über eine Drosselspule angeschlossen ist.
Dadurch, dass bei vormagnetisiertem Magneten die Frequenz der Zugkraft unmittelbar gleich der Frequenz des speisenden Wechselstromes (statt deren doppeltem) wird, ergibt sich die Möglichkeit. längere Elektroden, deren Eigenfrequenz statt bei etwa 100 Hz in der Gegen von 50 Hz liegt, mit Wechselstrom annähernd normaler Frequenz zu erschüttern. Ausserdem wird bei einer solchen Anordnung der Leistungsfaktor erheblich günstiger (er kann den Wert 1 erreichen, sogar kapazitiv werden) und damit die Maschine kleiner.
Mit einem regelbaren Motorgenerator ist es meist möglich, mit Frequenzen, die nicht allzuweit von der üblichen Frequenz von 50 Hz entfernt liegen, auszukommen. Man kann aber die erforderliche veränderliche Frequenz erheblich billiger in einem in bekannter Weise als Frequenzwandler geschalteten Asynchronmotor erzeugen, dessen Läufer etwa über ein Schneckengetriebe langsam mit veränderlicher Drehzahl von einem kleinen Hilfsmotor angetrieben wird. Die Leistung dieses Hilfsmotors braucht, wenn Verluste ausser Acht gelassen werden, nur soviel Prozente der gesamten zu betragen, wie die prozentuale Differenz zwischen Netz-und Gebrauchsfrequenz beträgt. Die übrige Leistung wird transformatorisch dem Netz entnommen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Abreinigen der Elektroden, insbesondere der Niederschlagselektroden von elektrischen Gasreinigern, dadurch gekennzeichnet, dass durch magnetische Felder ohne Zwischenschaltung mechanischer Übertragungsmittel auf die Elektroden oszillierende magnetische Kräfte mit Schwingungzahlen zur Einwirkung gebracht werden, die in der Nähe der mechanischen Eigenschwingungszahlen der Elektrode oder des Elektrodensystems liegen und ohne Abstreicher od. dgl. lediglich durch diese Schwin- gingen dite Abreinigung herbeiführen.
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Process for cleaning the electrodes, in particular the electrodes for cleaning electrical gas cleaners.
Electromagnetic knocking devices for cleaning the electrodes of electrical gas cleaners are known. They have the disadvantage that a relatively large amount of energy is required to produce such acceleration forces for the particles sitting on the electrodes that practically complete throwing off of the dust is achieved. In addition, with knocking mechanisms of the usual type, a strong attenuation of the electrode vibration by the knocking tool occurs between every two impacts. Further
Disadvantages are the high level of noise generated and that inherent in all these mechanical devices
Operational uncertainty.
All of this is remedied according to the invention by using oscillating magnets
Forces which act on the electrodes and cause them to produce powerful resonance oscillations without any contact occurring between the electrode system and the devices producing the magnetic forces. The attenuation is consequently limited to a minimum and it has been shown that if the parts are correctly dimensioned, a small fraction of the power that would have to be expended for a knocking mechanism of the known type with the same cleaning effect is achieved.
In order to achieve a strong resonance effect, the frequency of the magnetic forces is set according to the method of the invention in such a way that it is close to the natural mechanical oscillation numbers of the relevant electrode system or the relevant electrode. The wear and tear that can easily be caused by a -K1opfwerk is completely eliminated and the unpleasant Sehlagger noises are replaced by a constant, weak buzzing or tones.
The devices for generating alternating magnetic fields can, for. B. in a known manner in
There are electromagnets with or without iron cores, and it has proven to be particularly advantageous to use an intermediate electromagnet for every two electrodes located next to one another, which acts synchronously in the same way on both electrodes and therefore mechanically itself
Forces is relieved.
If several electrodes are to be cleaned of unequal natural frequencies, this is done according to the invention one after the other in such a way that a frequency-variable alternating current is used, which is allowed to pass through the critical frequencies continuously or discontinuously.
All known devices suitable for this purpose can be used to set and change the respective frequency of the alternating current feeding the electromagnets. A converter unit is advantageously used, the speed of which is changed in a known manner within the required range by hand or automatically (periodically).
If the electrodes to be cleaned are under high voltage, so that the practically grounded electromagnets or the like cannot get into the proximity necessary for setting the resonance, the current feeding the electromagnet can be taken from the secondary winding of a transformer, the insulation of which is similar to that of heating transformers for high-voltage valve arrangements is dimensioned so that there is no risk of flashover to earthed parts.
Masses or stiffeners (springs) attached to the electrodes in a suitable manner can be used to correct the natural frequencies.
If the electrodes themselves are made of non-magnetic material, then, according to the invention, armatures made of magnetic material and associated with the electromagnets are firmly attached to them.
When carrying out the cleaning process with the help of electromagnets, the winding of which is traversed by alternating currents to generate the magnetic fields, it has been shown that the frequency of the mechanical resonance vibrations, into which the electrode is set by the electromagnet, is twice as great as the Frequency of the alternating current exciting the electromagnet.
The cause of this phenomenon is that both the positive and the negative half-wave of the alternating current exert attractive forces on the electrode.
If a constant flow is superimposed on the alternating magnetic flux, for example by simultaneous magnetization with direct current, or by premagnetization with direct current or permanent magnets, the result is that the frequency of the mechanical resonance vibrations is no longer twice as high as the frequency of the exciting alternating current, but equals this alternating current frequency. The effect of this bias is known per se. If such a pre-magnetization is used according to the invention for the purpose of triggering resonance oscillations in the electrodes, then the electrode, like the membrane in a telephone, is kept elastically tensioned, and this tension is weakened by the negative half-wave and by the positive one
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Reinforced half-wave.
The invention provides the advantageous possibility of working with a practically convenient frequency range.
The method can be carried out in a simple manner, e.g. B. in that a second winding is arranged over the alternating current winding of the electromagnet, which is connected to an optionally controllable direct voltage via a choke coil.
The possibility arises because the frequency of the tensile force is immediately equal to the frequency of the feeding alternating current (instead of double) with a premagnetized magnet. to shake longer electrodes, the natural frequency of which is close to 50 Hz instead of around 100 Hz, with alternating current at an approximately normal frequency. In addition, with such an arrangement the power factor is considerably more favorable (it can reach the value 1, even become capacitive) and thus the machine becomes smaller.
With a controllable motor generator it is usually possible to get by with frequencies that are not too far from the usual frequency of 50 Hz. But you can generate the required variable frequency considerably cheaper in an asynchronous motor connected in a known manner as a frequency converter, the rotor of which is driven slowly with variable speed by a small auxiliary motor, for example via a worm gear. If losses are disregarded, the output of this auxiliary motor only needs to be as much percentage of the total as the percentage difference between the mains frequency and the frequency of use. The rest of the power is taken from the grid in a transformer.
PATENT CLAIMS:
1. A method for cleaning the electrodes, in particular the collecting electrodes of electrical gas cleaners, characterized in that oscillating magnetic forces with oscillation numbers are brought into effect by magnetic fields without the interposition of mechanical transmission means on the electrodes, which are close to the mechanical natural oscillation numbers of the electrode or the Electrode system and without scrapers or the like. Simply by this Schwin- led the cleaning.