AT406230B

AT406230B - Elektrofilter

Info

Publication number: AT406230B
Application number: AT62297A
Authority: AT
Inventors: Gerald Ing Haas; Christof Dr Lanzerstorfer; Reinhold Baumgartner; Johann Ing Hackl; Bernhard Ing Scheiber
Original assignee: Voest Alpine Ind Anlagen
Priority date: 1997-04-11
Filing date: 1997-04-11
Publication date: 2000-03-27
Also published as: ATA62297A; WO1998046360A1; CN1252017A; EP0973616A1; AU6711798A

Description


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   Gegenstand der Erfindung ist ein Elektrofilter, insbesondere Nasselektrofilter, zur Abscheidung von Flüssigkeiten und/oder Feststoffen aus Gasen, wobei die Niederschlagselektroden rohrförmig ausgebildet und untereinander elektrisch leitend verbunden sind und wobei die Niederschlagselektroden einzeln oder in ihrer Gesamtheit geerdet sind 
Nicht gasförmige Schadstoffe werden in sogenannten Entstaubungsverfahren vom Gas getrennt. Die elektrische Entstaubung wendet zur Feststoffabtrennung die Wirkungen des elektrischen Feldes einer hochgespannten Gleichspannung an 
Bei den   Elektroabscheidem   oder Elektrofiltern unterscheidet man zwischen Röhren- Elektroabscheider und Platten-Elektroabscheider.

   Gegenüber dem Platten-Elektroabscheider ist beim Röhren-Elektroabscheider die Abreinigung, d. h. die Entfernung der ausgefilterten Partikel, die sich an einem Abscheiderohr festgesetzt haben, aufwendig und schwieng Röhren- Elektroabscheider werden deshalb bis jetzt meist dann eingesetzt, wenn die Partikel im Gas entweder von vorgeordneten Wäschern oder Kühlern benetzte Feststoffteilchen oder Nebeltröpfchen sind, die als Schlamm oder Flüssigkeitsfilm abgeschieden werden können Die abgeschiedenen Teilchen fliessen dann als Schlamm der Innenwandung des senkrecht angeordneten Abscheiderohres entlang nach unten in einen Sumpf Man spricht in diesem Fall von einem Röhren-Nasselektroabscheider oder Röhren-Nasselektrofilter 
In der DE 33 02 851 A1 wird ein Mittelteil für ein Röhren-Elektrofilter offenbart, wobei sowohl die Niederschlagselektroden, als auch die Rohrböden,

   in welche die Niederschlagselektroden eingeschweisst sind, aus Kunststoff bestehen. Zur Stabilisierung der Konstruktion wird der Raum ausserhalb der Niederschlagselektroden bis an die Innenseite des Gehäuses mit Kunststoff ausgeschäumt 
Eine solche Konstruktion weist gegenüber herkömmlichen, im wesentlichen zur Gänze in Metall ausgeführten Elektrofiltern, hinsichtlich der Gewichtsersparnis und auch der Investitionskosten Vorteile auf. 



   Es müssten aber, damit der Elektroabscheider funktionieren kann, die Niederschlagselektroden auf der Rohrinnenseite durch Bedüsen oder Berieseln mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit oder durch die elektrische Abscheidung von Flüssigkeitsnebel aus einem Gas in einen elektrisch leitenden Zustand gebracht werden. 



   Diesen Methoden steht der Nachteil gegenüber, dass die glatten Kunststoffoberflächen im allgemeinen flüssigkeitsabweisende Eigenschaften haben, so dass sich kein geschlossener Flüssigkeitsfilm auf der inneren Oberfläche der Niederschlagsrohre ausbilden und diese gleichmässig benetzen kann. Die Flüssigkeit bildet vielmehr Bäche oder einzelne Rinnsale, die Inseln aus unbenetztem Kunststoffmaterial freilassen. Dies setzt nicht nur die Wirksamkeit des Elektroabscheiders herab, sondern begünstigt wegen der uneinheitlichen Höhe der genannten Rinnsale Überschläge der Hochspannung. 



   In der deutschen Patentschrift DE 2 134 57 A1 ist ein Röhren-Nasselektroabscheider offenbart, bei dem die obengenannten Schwierigkeiten vermieden werden, indem die innere Mantelfläche der Abscheiderohre zum Erreichen eines homogenen Flüssigkeitsfilmes durch Sandstrahlen aufgerauht sind Die so behandelten genannten Mantelflächen werden gleichmässig von abgeschiedenen Flüssigkeiten, Nebel oder dergleichen benetzt. In der CH 683 892 A ist ein Röhren-Nasselektroabscheider beschrieben, bei dem die Röhren aus mit Graphit durchsetztem Kunststoff hergestellt sind Die Beständigkeit dieses Materials ist unter den jeweiligen Randbedingungen ungewiss und ausserdem sind die Kosten für elektrisch leitende Kunststoffe relativ hoch. 



   Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein Röhren-Elektrofilter, insbesondere Röhren- Nasselektrofilter, bereitzustellen, bei dem die Nachteile des oben beschriebenen Standes der Technik nicht mehr auftreten. Insbesondere soll eine Gewichtsersparnis gegenüber herkömmlichen, im wesentlichen aus Metall gefertigten Elektrofiltern erzielt, sowie die Verwendung teurer leitender Kunststoffe vermieden werden, wodurch jeweils Investitionskosten gesenkt werden Auch das aufwendige Sandstrahlen der inneren Mantelfläche der Abscheiderohre soll entfallen und gleichzeitig die Betriebsweise des erfindungsgemässen Elektrofilters gegenüber solchen, deren innere Mantelfläche eine glatte Kunststoffoberfläche bildet, verbessert werden 
Diese Aufgabe wird durch gegenständliche Erfindung gelöst, welche dadurch gekennzeichnet ist,

   dass die ein Tragegerüst für die Niederschlagselektroden bildenden Röhren aus Kunststoff bestehen und dass jede der Niederschlagselektroden von einem in jeweils eine Kunststoffröhre eingeschobenen Blech aus korrosionsbeständigem Metall gebildet wird, wobei die Länge des Bleches geringfügig grösser als die Länge des das Blech umgebenden Kunststoffrohres ist und 

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 wobei die Breite des Bleches geringfügig kleiner als der innere Umfang des das Blech umgebenden Kunststoffrohres ist, und dass jedes Blech am oberen Ende ausserhalb des Kunststoffrohres eine Bördelung aufweist. Dadurch, dass das Blech vor dem Einschieben in das Kunststoffrohr entlang seiner kürzeren Ausdehnung eingerollt wird, kann es sich im Inneren des Kunststoffrohres entrollen und bildet dort die im weiteren als "Zylinder" bezeichnete Niederschlagselektrode. 



   Der Aufbau des Tragegerüstes kann in einfacher Weise aus standardisierten Rohrbündeln aus Lochplatten und Normrohren geschehen. Dadurch wird eine wesentliche Gewichtsersparnis gegenüber im wesentlichen aus metallischen Werkstoffen gefertigten Elektrofiltern erzielt 
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden Rohrbundel aus glasfaserverstärktem Kunststoff verwendet. Es ist aber, abhängig vom Einsatzbereich des Elektrofilters, auch die Verwendung anderer nicht glasfaserverstärkter Kunststoffe möglich 
Die die Niederschlagselektrode bildenden Zylinder sind aus korrosionsbeständigem Metall gefertigt, also beispielsweise aus korrosionsbeständigen Eisen-, Titan- oder Aluminiumlegierungen, wobei die Matenalauswahl abhängig vom jeweiligen Einsatzfall ist und jedenfalls so erfolgen muss, dass das Metall den erwarteten Anforderungen genügt.

   Wenn das Material der Zylinder eine korrosionsbeständige Eisenlegierung ist, ist es von Vorteil, wenn das Metall für die Zylinder korrosionsbeständiger Stahl ist, also beispielsweise ein chrom- und/oder nickel- und/oder molybdänlegierter Stahl 
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung werden die Zylinder aus Hastelloy 276, also einem   hoch-mckellegierten   Stahl, gefertigt. Dieses Material ist äusserst korrosionsbeständig und ist unter anderem für den Einsatz in aggressiven Medien besonders geeignet. 



   Es ist von Vorteil, wenn die Wandstärke der Zylinder kleiner als 1 mm ist Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Wandstärke der Zylinder kleiner als 0,4 mm ist. Da die wesentlichen mechanischen Belastungen von den die Zylinder umgebenden Kunststoffrohren getragen werden, können Bleche mit einer derart geringen Stärke verwendet werden, wobei die Wandstärke der Zylinder auch aus Kostengründen so dünn wie möglich sein soll 
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Wandstärke der Zylinder 0,3 mm Dadurch werden das Gewicht der Zylinder und die Kosten für das hochwertige Material gering gehalten 
Unerwarteterweise wurde festgestellt, dass auf eine Längsschweissung der die Niederschlagselektroden bildenden Bleche verzichtet werden kann. Dies trägt wesentlich zur konstruktiven Vereinfachung des erfindungsgemässen Elektrofilters bei. 



   In einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Niederschlagselektroden am oberen Ende ausserhalb der Kunststoffrohre jeweils eine Bördelung auf. Dadurch wird vermieden, dass sich die Niederschlagselektroden innerhalb der Kunststoffrohre nach unten hin verschieben können 
Es ist weiters von Vorteil, wenn die Niederschlagselektroden am unteren Ende ausserhalb der Kunststoffröhren jeweils eine an sich bekannte trichterförmige Aufweitung aufweisen Durch diese Aufweitungen wird eine grössere Distanz der Abtropfkante zur Sprühelektrode erreicht, wodurch Überschläge verhindert, bzw. zu höheren Betriebsspannungen verschoben werden 
Die Erfindung wird nun anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. 



   In der Fig. 1 ist ein Schnitt durch zwei Röhren des erfindungsgemässen Elektrofilters dargestellt Die Rohre 1 aus Kunststoff, beispielsweise glasfaserverstärktem Kunststoff, sind durch eine Lochplatte 2 und ein Laminat 3 distanziert. In das Rohr 1 ist der aus korrosionsbeständigem Metall, beispielsweise Hastelloy 276, bestehende Zylinder 4 bis zur Bördelung 7 eingeschoben, über das untere Ende sind jeweils benachbarte Zylinder 4 leitend miteinander verbunden 6 Der Zylinder 4 dient als Niederschlagselektrode, zentrisch darin befindet sich eine Sprühelektrode, beispielsweise als Draht oder Stab ausgeführt. 

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Claims

Patentansprüche: 1 Elektrofilter, insbesondere Nasselektrofilter, zur Abscheidung von Flüssigkeiten und/oder Feststoffen aus Gasen, wobei die Niederschlagselektroden rohrförmig ausgebildet sind und untereinander elektrisch leitend verbunden sind und wobei die Niederschlagselektroden einzeln oder in ihrer Gesamtheit geerdet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die ein Tragegerüst für die Niederschlagselektroden bildenden <Desc/Clms Page number 3> Röhren aus Kunststoff bestehen und dass die Niederschlagselektroden aus in die Kunststoffröhren eingeschobenen, aus korrosionsbeständigem Metall bestehenden Zylindern bestehen 2.

Elektrofilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Niederschlagselektrode von einem in jeweils eine Kunststoffröhre eingeschobenen Blech aus korrosionsbeständigem Metall gebildet wird, wobei die Länge des Bleches geringfügig grösser als die Länge des das Blech umgebenden Kunststoffrohres ist und wobei die Breite des Bleches geringfügig kleiner als der innere Umfang des das Blech umgebenden Kunststoffrohres ist.

3 Elektrofilter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Niederschlagselektrode am oberen Ende ausserhalb der Kunststoffröhre eine Bördelung aufweist 4. Elektrofilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das korrosionsbeständige Metall für die Niederschlagselektroden eine korrosionsbeständige Eisen-, Titan- oder Aluminiumlegierung ist.

5. Elektrofilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das korrosionsbeständige Metall für die Niederschlagselektroden ein korrosionsbeständiger Stahl ist 6 Elektrofilter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der korrosionsbeständige Stahl für die Niederschlagselektroden ein chrom- und/oder nickel- und/oder molybdänlegierter Stahl ist.

7. Elektrofilter nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke des die Niederschlagselektroden bildenden Bleches weniger als 1 mm beträgt 8 Elektrofilter nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke des die Niederschlagselektrode bildenden Bleches weniger als 0,4 mm beträgt 9 Elektrofilter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der die Niederschlagselektroden umgebenden Kunststoffrohre ein gegebenenfalls durch Glasfaser verstärkter Kunststoff ist.

10 Elektrofilter, nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederschlagselektroden am unteren Ende ausserhalb der Kunststoffröhren eine trichterförmige Aufweitung aufweisen.

Hiezu 1 Blatt Zeichnungen