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Vorrichtung zum Entfernen von festen Teilchen aus einem strömenden Medium
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entfernen von festen Teilchen aus einem strö- menden Medium, wobei eine zentrale, stehende, draht- oder stabförmige Elektrode in oder in der Nähe der Achse einer hülsenförmigen Elektrode angeordnet ist, deren Innenwand mit einer Filtermasse aus po- rösem, elektrisch nicht leitendem Material bekleidet ist, wobei an den Elektroden eine elektrische
Gleichspannung liegt.
Es sind Vorrichtungen bekannt, die mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Elektroden versehen sind, zwischen denen eine elektrische Gleichspannung liegt. Solche Vorrichtungen, auch als Cottrellfilter bezeichnet, finden ausschliesslich zum Abscheiden von Verunreinigungen, wie Flugasche, aus Gasen Verwendung.
Die Erfindung schafft eine ähnliche Vorrichtung, die sich vorzüglich zur schnellen und gründlichen Reinigung von Flüssigkeiten eignet, beispielsweise von Ölen für Kondensatoren oder von den kostspieligen Silikonölen. Wenn ein Cottrellfilter ohne weiteres zum Reinigen einer Flüssigkeit Verwendung findet, die dabei an den Elektroden entlang geführt wird, stellt sich heraus, dass die verunreinigenden Teilchen, die aufgeladen werden, mit einer bestimmten Geschwindigkeit zur positiven Elektrode hingetrieben werden. Die abgeschiedenen Teilchen lösen sich später von dieser Elektrodenwand ab, namentlich wenn die Flüssigkeit abgelassen wird. Experimentell hat sich herausgestellt, dass man die Flüssigkeit sehr lange filtern muss, z, B. 56 Stunden ohne Unterbrechung, wenn auf diese Weise ein ausreichend gutes Ergebnis erzielt werden soll.
Daraus ergibt sich die Folgerung, dass ein Cottrellfilter sich wohl zum Reinigen von Gasen und Dämpfen eignet, dass es aber zum Reinigen von Flüssigkeiten viel weniger brauchbar ist. Für die Reinigung von Flüssigkeiten eingerichtete Cottrellfilter werden in der Literatur nicht erwähnt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist das Merkmal auf, dass die draht- oder stabförmige Elektrode mit einer Einrichtung zum Zuführen von zu reinigendem flüssigem Medium an die Aussenfläche dieser Elektrode und zum Verteilen dieser Flüssigkeit in Form eines über diese Oberfläche abwärtsströmenden Filmes in Verbindung steht, derart, dass diese Elektrode die Flüssigkeit nebelförmig versprühen kann, wobei unter der Sprühelektrode ein mit einem Ableitungsstutzen versehener Behälter zum Auffangen und Abführen von gereinigter Flüssigkeit vorgesehen ist, und wobei des weiteren die Filtermasse vorzugsweise aus aneinandergesinterten Glasteilchen besteht.
Wenn der Filterkörper aus aneinandergesinterten Glasteilchen bestehen soll, können diese z. B. in einer erhitzbaren Pressform zu einer Art von Brikett gepresst werden. Poröse keramische Materialien sind jedoch auch brauchbar, ebenso poröse Kunststoffe, wie Schaumharze z. B. Schaumepoxyharz.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Erfindung lässt sich noch dadurch verbessern, dass der Raum zwischen den Elektroden evakuiert wird.
Die Zeichnung zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im lotrechten Querschnitt.
Ein Gefäss 1 ist mit einem Heizkörper 2, einem Zuleitungsstutzen 3 für die zu reinigende Flüssigkeit mit einem Hahn 4, einem Ableitungsstutzen 19 mit einem Hahn 5 und einem Anschluss 6 zum Herstellen eines Vorvakuums im Gefäss versehen. Die zu reinigende Flüssigkeit wird im Gefäss 1 auf z. B. 100-1200 C
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erhitzt und fliesst durch den Hahn 5 zu einer Vorrichtung nach der Erfindung. Diese besteht aus einem
Gehäuse 7, z. B. aus Glas, mit einem Anschluss 8 an einen Hochvakuumraum, einem Vorratsbehälter 9 und einer Ausflusstülle 10 mit einem Hahn 11. Der Ableitungsstutzen 19 ist gasdicht in der oberen Wand des Gehäuses 7 befestigt. Eine mittlere drahtförmige Elektrode 12 erstreckt sich bis in die Tülle oder den
Stutzen 19 und läuft durch das Gehäuse 7 zur Unterseite des Vorratsbehälters 9.
Auf der Wand des Gehäu- ses 7 ist eine ringförmige Metallelektrode 13 angebracht. Diese Metallelektrode 13 kann sich auch auf der Innenwand des Gehäuses 7 befinden. Bei Verwendung eines Hochvakuums im Gehäuse 7 empfiehlt es sich, die Elektrode aussen auf der Glaswand anzubringen, um Gasentladungen zu verhüten. Gegen diese
Elektrode 13 oder die Glaswand 7 liegt ein ringförmiger Filterkörper 14 aus porösem nichtleitendem Ma- terial an.
An die Elektroden 12 und 13 kann eine elektrische Gleichspannung von z. B. 60 k V angelegt werden.
Der Draht 12 ist der Minuspol. Im Gehäuse 7 und im Gefäss 9 herrscht bei diesem Beispiel ein Hochva - kuum, so dass die Flüssigkeit gut entgast wird. Der Raum im Gehäuse 7 und im Gefäss 9 wird vorzugsweise auch auf einer Temperatur von 100 bis 1200 C gehalten. Aus der Tülle 19 ausfliessende Flüssigkeit fliesst längs des Elektrodendrahtes herab und wird unter der Einwirkung des elektrischen Feldes längs des Drahtes 12 zerstäubt. Verunreinigungen werden mit grosser Geschwindigkeit zum porösen Körper 14 hin- getrieben und dort festgehalten. Es stellt sich heraus, dass sie nur schwer aus diesem Körper 14 entfernt werden können, so dass die bei 10 abgeleitete Flüssigkeit ausgezeichnet gereinigt ist. Diese Vorrichtung kann auch ohne Vakuum betrieben werden. Mit einer solchen Vorrichtung kann man z. B.
Kondensatoröl mit einer Durchschlagsspannung von 10 kV/mm zu einem Öl mit einer Durchschlagsspannung von 35 bis 40 kV/mm reinigen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Entfernen von festen Teilchen aus einem strömenden Medium, wobei eine zentrale, stehende, draht- oder stabförmige Elektrode in oder in der Nähe der Achse einer hülsenförmigen Elektrode angeordnet ist, deren Innenwand mit einer Filtermasse aus porösem, elektrisch nicht leitendem Material bekleidet ist.
wobei an den Elektroden eine elektrische Gleichspannung liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die draht- oder stabförmige Elektrode (12) mit einer Einrichtung (19) zum Zuführen von zu reinigendem flüssigem Medium an die Aussenfläche dieser Elektrode und zum Verteilen dieser Flüssigkeit in Form eines über diese Oberfläche abwärtsströmenden Filmes in Verbindung steht, derart, dass diese Elektrode (12) die Flüssigkeit nebelförmig versprühen kann, wobei unter der Sprühelektrode ein mit einem Ableitungsstutzen (10) versehener Behälter (9) zum Auffangen und Abführen von gereinigter Flüssigkeit vorgesehen ist, und wobei des weiteren die Filtermasse (14) vorzugsweise aus aneinandergesinterten Glasteilchen besteht.