AT517124B1

AT517124B1 - Hochspannungselektrode und Verfahren zur Herstellung einer Hochspannungselektrode

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Publication number: AT517124B1
Application number: ATA50372/2015A
Authority: AT
Original assignee: P & P Ind Gmbh
Priority date: 2015-05-07
Filing date: 2015-05-07
Publication date: 2017-02-15
Also published as: AT517124A1; CN105478239B; CN105478239A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungselektrode (1) für einen Elektroabscheider, insbesondere Nasselektroabscheider, wobei diese länglich ausgebildet und innerhalb einer Filterröhre anordenbar ist, wobei die Hochspannungselektrode (1) zumindest teilweise aus Blei gebildet ist, wobei innerhalb des Bleis eine Verstärkung vorgesehen ist, wobei ein Strang (3) aus einer Nickelbasislegierung vorgesehen ist, wobei der Strang (3) innerhalb der Hochspannungselektrode (1) geführt und vollständig von derselben ummantelt ist. Weiter betrifft die Erfindung eine Verwendung einer solchen Hochspannungselektrode (1). Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Hochspannungselektrode (1) für einen Elektroabscheider, insbesondere Nasselektroabscheider, wobei die Hochspannungselektrode (1) zumindest teilweise aus Blei gefertigt und innen verstärkt wird, wobei ein verstärkender Strang (3) aus einer Nickelbasislegierung vom Blei umgossen wird.

Description

Beschreibung

HOCHSPANNUNGSELEKTRODE UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER HOCHSPANNUNGSELEKTRODE

[0001] Die Erfindung betrifft eine Hochspannungselektrode für einen Elektroabscheider, insbesondere Nasselektroabscheider, wobei diese länglich ausgebildet und innerhalb einer Filterröhre anordenbar ist, wobei die Hochspannungselektrode zumindest teilweise aus Blei gebildet ist, wobei innerhalb des Bleis eine Verstärkung vorgesehen ist.

[0002] Weiter betrifft die Erfindung eine Verwendung einer Hochspannungselektrode.

[0003] Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Hochspannungselektrode für einen Elektroabscheider, insbesondere Nasselektroabscheider, wobei die Hochspannungselektrode zumindest teilweise aus Blei gefertigt und innen verstärkt wird.

[0004] In Elektroabscheidern werden Hochspannungselektroden verwendet. Diese sind länglich bzw. stabförmig ausgebildet und innerhalb einer Filterröhre im Zentrum derselben und beab-standet zu einer Filterröhreninnenwand angeordnet. Die Filterröhre sowie die Hochspannungselektrode weisen üblicherweise eine große Länge von etwa 4 m bis 5 m oder mehr auf. Bei einem geringen Volumenstrom sind diese jedoch durchaus auch kürzer ausgebildet.

[0005] Zur Abscheidung von Partikel im Elektroabscheider sind von der Hochspannungselektrode Ladungsträger mit einer Polarität erzeugbar. Dabei kommt es durch eine Anlegung von Hochspannung zu einer lokalen Elektronenentladung, weshalb eine solche Hochspannungselektrode auch als Sprühelektrode bezeichnet wird. Die Innenwand der Filterröhre ist als Niederschlagselektrode ausgebildet, wofür diese aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt ist. In weiterer Folge kommt es zu einem kontrollierten Stromfluss zwischen der Hochspannungselektrode und der als Niederschlagselektrode ausgebildeten Innenwand der Filterröhre. Aus einem Gas oder einer Flüssigkeit abzuscheidende Partikel, welche den Elektroabscheider bzw. die Filterröhre entlang deren Längsachse passieren, werden aufgeladen und im in der Filterröhre vorhandenen elektrischen Feld quer zu einer Strömungsrichtung in Richtung der Filterröhreninnenwand transportiert. Die Partikel haften nun an der Niederschlagselektrode und sind aus einem Gas oder einer Flüssigkeit abgeschieden. Diese Schritte laufen allerdings nicht notwendigerweise zeitlich getrennt ab, sondern können durchaus auch zeitgleich stattfinden.

[0006] Die DE 2 134 576 A1 offenbart einen Röhren-Nasselektrofilter mit mehreren Röhren, wobei etwa mittig in jeder Röhre eine Elektrode angeordnet ist.

[0007] Es ist zweckmäßig, für feuchte Gase oder Aerosole, insbesondere Schwefelsäure (H2S04) oder andere Säuren enthaltende Medien, die Hochspannungselektrode aus einem chemisch beständigen Metall zu bilden, sodass diese über einen langen Zeitraum ohne ungewollten Verschleiß verwendet werden kann. Dazu eignet sich beispielsweise Blei für saure Medien hervorragend, da dieses Metall charakteristische mechanische, physikalische und/oder chemische Eigenschaften trotz nahezu beliebig langen Kontaktes mit H2S04 unverändert beibehält. Beispielsweise sind in der GB 968,065 A, in der EP 2 535 115 A1, in der DE 1 767 525 und in der US 2012/0282157 A1 jeweils Elektroabscheider mit Elektroden aus Blei offenbart.

[0008] Blei ist allerdings das weichste Gebrauchsmetall. Für eine optimale Funktion eines Elektroabscheiders ist eine möglichst exakte Positionierung der Hochspannungselektrode notwendig. Zudem sollen Krümmungen der mit einer großen Länge ausgebildeten Hochspannungselektrode vermieden werden, um das erzeugte elektrische Feld konstant zu halten. Dafür sind weiche Metalle wie insbesondere Blei nicht geeignet.

[0009] Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hochspannungselektrode der eingangs genannten Art anzugeben, welche über einen möglichst langen Zeitraum bei Kontakt mit H2S04 und/oder anderen sauren Medien möglichst ohne ungewollte Abnutzungserscheinungen verwendbar und möglichst lagestabil in einer Filterröhre positionierbar ist.

[0010] Ein weiteres Ziel ist es, eine Verwendung einer solchen Hochspannungselektrode anzugeben.

[0011] Weiter ist es Ziel, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem eine möglichst langlebige, robuste und positionsstabil lagerbare Hochspannungselektrode für Elektroabscheider in einer einfachen Weise hergestellt werden kann.

[0012] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einer Hochspannungselektrode der eingangs genannten Art ein Strang aus einer Nickelbasislegierung vorgesehen ist, wobei der Strang innerhalb der Hochspannungselektrode geführt und vollständig von derselben ummantelt ist.

[0013] E in mit der Erfindung erzielter Vorteil ist insbesondere darin zu sehen, dass Blei eine hohe chemische Beständigkeit gegenüber H2S04 und anderen korrosiven Medien aufweist, aufgrund der innerhalb des Bleis verlaufenden Verstärkung aber auch eine ausreichende Stabilität der Hochspannungselektrode gegeben ist.

[0014] Es ist ein Strang aus einer Nickelbasislegierung vorgesehen, wobei der Strang innerhalb der Hochspannungselektrode geführt und vollständig von derselben ummantelt ist. Der Strang aus der Nickelbasislegierung ist dabei gänzlich innerhalb des Bleis geführt, wobei dieser bei einer Herstellung der Hochspannungselektrode von Blei umgossen werden kann. Dieser kann weiter annähernd dieselbe Länge wie der Bleistab selbst aufweisen. Als Nickelbasislegierung kann beispielsweise Hastelloy® C22 vorgesehen sein, also eine Legierung aus Nickel, Chrom, Molybdän und Wolfram. Diese Legierung weist eine sehr gute Temperaturbeständigkeit und hohe chemische Beständigkeit sowie eine große Zähigkeit auf. Dadurch ergibt sich zum einen der Vorteil, dass auch bei einem Riss im ummantelnden Blei die innenliegende Verstärkung nicht korrodiert. Zum anderen ist von Vorteil, dass die Hochspannungselektrode verdrillt werden kann, was bei einer Aufbringung von Fähnchen erforderlich ist.

[0015] Um die Hochspannungselektrode in der Röhre positionsstabil anzuordnen, kann an einem unteren Ende der Hochspannungselektrode ein Gewichtskörper angeordnet sein. Dadurch ist die Hochspannungselektrode in der Filterröhre stabil gehalten und es ist stets ein gleichmäßiger bzw. konstanter Abstand zu einem Innendurchmesser der Filterröhre gegeben. Darüber hinaus sind dadurch auch etwaige Schwingungen der Hochspannungselektrode vermieden. Der Gewichtskörper ist beispielsweise an die Hochspannungselektrode anlötbar oder anschweißbar und kann einen größeren Durchmesser als die Hochspannungselektrode selbst aufweisen, beispielsweise kann dieser etwa 3-mal bis 7-mal, insbesondere etwa 4-mal bis 6-mal, bevorzugt etwa 4,5-mal bis 5,5-mal so groß sein wie der Durchmesser der Hochspannungselektrode.

[0016] Von Vorteil kann es sein, wenn an einem oberen Ende der Hochspannungselektrode ein Bügel zum Einhängen der Hochspannungselektrode in die Filterröhre angeordnet ist. Dieser wird beispielsweise in einem Prozess mit der Hochspannungselektrode hergestellt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Bügel bzw. ein Haken nach einer Herstellung der Hochspannungselektrode am oberen Ende derselben befestigt bzw. mit dem oberen Ende in Verbindung gebracht wird, beispielsweise durch Löten oder Schweißen. Durch eine durch den Bügel bedingte einfache Befestigung der Hochspannungselektrode in der Filterröhre ist auch ein etwaiger Austausch derselben in einer einfachen Weise möglich.

[0017] Es kann weiter vorteilhaft sein, wenn außenseitig an jeder Hochspannungselektrode zumindest teilweise Fähnchen, insbesondere dreieckige Fähnchen, angeordnet sind. Durch die Anordnung der bevorzugt auch aus Blei gebildeten Fähnchen fließen bei gleicher Spannung im Allgemeinen höhere Ströme als bei einer reinen stabförmigen Hochspannungselektrode. Die Fähnchen können als Dreiecke mit ausgeprägten Spitzen ausgebildet sein und sind mit deren Spitze in Richtung der Innenwand bzw. Mantelinnenfläche der Filterröhre ausgerichtet. Die Fähnchen sind beispielsweise an einer Außenseite der Hochspannungselektrode radialsymmetrisch angelötet oder angeschweißt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass in einem ersten Schritt ein bzw. zwei flächige Bleiplatten bzw. Bleiplättchen an die Außenseite der Hochspan nungselektrode beispielsweise angeschweißt werden. Diese Bleiplatten weisen bevorzugt eine rechteckige Querschnittsfläche auf und werden mit deren kürzeren Seitenflächen entlang einer Längsachse der Hochspannungselektrode an derselben angebracht, bevorzugt an zwei sich gegenüberliegenden Seiten. Nach diesem Schritt werden die Fähnchen aus den Bleiplatten beispielsweise ausgestanzt. Es können auch mehr als zwei Bleiplatten an der Hochspannungselektrode angebracht werden, wobei diese bevorzugt radialsymmetrisch an derselben angeordnet sind.

[0018] Sind Fähnchen vorgesehen, ist es günstig, wenn die Hochspannungselektrode verdrillt ist, sodass die Fähnchen helixartig angeordnet sind. Eine solche Verdrehung bzw. Verdrillung erfolgt nach einer Anordnung der Fähnchen an zwei sich gegenüberliegenden Seiten der Hochspannungselektrode. Nach der Verdrillung sind die Fähnchen um einen ganzen Umfang der Hochspannungselektrode angeordnet. Es liegt dann eine sogenannte Fähnchenelektrode vor, wobei die Fähnchen entlang einer Helix um die Hochspannungselektrode angeordnet sind. Bei einer solchen Verdrehung kann es durchaus Vorkommen, dass die Hochspannungselektrode aus Blei bzw. der Bleistab teilweise einreißt und der innenliegende Strang aus der Nickelbasislegierung nicht mehr gänzlich vom Blei ummantelt ist. Dies ist jedoch unproblematisch, da auch die Nickelbasislegierung chemisch beständig ausgebildet ist und somit keine Reaktionen mit Chemikalien wie beispielsweise Schwefelsäure erfolgen.

[0019] Wichtig kann es sein, dass ein Verhältnis einer Länge der Fähnchen zu einer Länge der Hochspannungselektrode bzw. Durchmesser der Filterröhre passend eingestellt ist. Das Verhältnis der Länge der Hochspannungselektrode zur Länge der Fähnchen kann zumindest 40:1, bevorzugt zumindest 50:1, insbesondere zumindest 60:1 sein. Die Fähnchen können dabei beispielsweise mindestens 5 cm, bevorzugt mindestens 7 cm, insbesondere mindestens 9 cm oder länger ausgebildet sein. Weiter kann die Hochspannungselektrode selbst beispielsweise 2 m bis 7 m, bevorzugt 2,5 m bis 6,5 m, insbesondere etwa 4 m bis 6 m lang sein. Die Filterröhre kann beispielsweise einen freien Durchmesser von 15 cm bis 35 cm, bevorzugt 20 cm bis 30 cm, insbesondere etwa 25 cm, aufweisen. Ein Verhältnis der Länge der Fähnchen zum freien Durchmesser der Filterröhre ist bevorzugt im Bereich von 1:2 bis 1:4, insbesondere etwa 1:3. Die Fähnchen dabei im Wesentlichen über eine gesamte Länge der Hochspannungselektrode bzw. des Bleistabes angeordnet.

[0020] Eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Hochspannungselektrode erfolgt mit Vorteil zum Erzeugen eines elektrischen Feldes innerhalb einer Filterröhre in einem Nasselektroabscheider.

[0021] Das weitere Ziel wird erreicht, wenn bei einem Verfahren der eingangs genannten Art ein verstärkender Strang aus einer Nickelbasislegierung vom Blei umgossen wird.

[0022] Dabei ist es insbesondere von Vorteil, dass das verwendete Blei eine hohe chemische Beständigkeit aufweist. Zudem wird die Hochspannungselektrode aus Blei innen mit einem zähen Material verstärkt, sodass die hergestellte Hochspannungselektrode trotz des verwendeten Bleis steif ausgebildet und die Weichheit des Bleis überwunden wird. Als Herstellungsverfahren eignet sich Gießen besonders gut. Es wird dann ein Bleistab gebildet, welcher stabförmig bzw. länglich ausgebildet wird. Ein Querschnitt dieses Bleistabes kann bevorzugt etwa kreisförmig bzw. rund sein.

[0023] Ein verstärkender Strang wird aus einer Nickelbasislegierung vom Blei umgossen, wobei der Strang gänzlich innerhalb der Hochspannungselektrode geführt und vollständig von derselben ummantelt wird. Als Nickelbasislegierung kann beispielsweise Hastelloy® C22 vorgesehen sein, also eine Legierung aus Nickel, Chrom, Molybdän und Wolfram. Diese Legierung weist eine hohe Zähigkeit, sehr gute Temperaturbeständigkeit und hohe chemische Beständigkeit auf. Der Strang aus der Nickelbasislegierung kann beliebig hergestellt werden, beispielsweise auch durch Gießen.

[0024] Zweckmäßigerweise wird außenseitig an der Hochspannungselektrode an zwei sich gegenüberliegenden Seiten der Hochspannungselektrode jeweils eine flächige Bleiplatte ange ordnet und aus jeder Bleiplatte Fähnchen ausgestanzt oder ausgeschnitten werden. Diese werden beispielsweise an die Hochspannungselektrode entlang deren Längsachse angeschweißt oder angelötet. Die Bleiplatten weisen bevorzugt eine rechteckige Querschnittsfläche auf und werden mit deren kürzeren Seitenflächen an zwei sich gegenüberliegenden Seiten der Hochspannungselektrode angebracht. Die Bleiplatten werden bevorzugt gänzlich aus Blei gebildet. Es können auch mehr als zwei Bleiplatten an der Hochspannungselektrode angebracht werden, wobei diese bevorzugt helixartig an derselben angeordnet werden. Die Fähnchen können aus den Bleiplatten gestanzt oder geschnitten werden, wobei diese bevorzugt als Dreiecke mit ausgeprägten Spitzen ausgebildet und mit deren Spitzen in Richtung der Innenwand bzw. Mantelinnenfläche der Filterröhre ausgerichtet werden. Weiter wird eine der Spitze gegenüberliegende Seite der Dreiecke jeweils entlang der Längsachse des Bleistabes angeordnet bzw. werden die Fähnchen entsprechend aus den Bleiplatten gestanzt.

[0025] Vorteilhaft ist es, wenn die Hochspannungselektrode verdrillt wird. Nach der Verdrillung sind die Fähnchen um einen ganzen Umfang der Hochspannungselektrode angeordnet und eine sogenannte Fähnchenelektrode wird gebildet, wobei die Fähnchen dadurch helixartig um die Hochspannungselektrode verlaufend angeordnet werden. Dabei ist ein Verhältnis einer Länge der Fähnchen zu einer Länge der Hochspannungselektrode bzw. Durchmesser der Filterröhre wichtig. Die Fähnchen können beispielsweise mindestens 5 cm, bevorzugt mindestens 7 cm, insbesondere mindestens 9 cm oder länger sein. Die Filterröhre kann beispielsweise einen freien Durchmesser von 15 cm bis 35 cm, bevorzugt 20 cm bis 30 cm, insbesondere etwa 25 cm, aufweisen. Weiter kann die Hochspannungselektrode selbst beispielsweise 2 m bis 7 m, bevorzugt 2,5 m bis 6,5 m, insbesondere etwa 5 m lang sein. Es kann vorgesehen sein, dass sich die Fähnchen über annähernd eine gesamte Länge der Hochspannungselektrode erstrecken. Dies ist abhängig davon, welche Länge die Bleiplatten aufweisen. Die Hochspannungselektrode mit den aus den Bleibahnen ausgestanzten Fähnchen wird mehrmals um sich selbst verdreht beispielsweise etwa 10-mal bis 20-mal, insbesondere etwa 13-mal bis 17-mal.

[0026] Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen ergeben sich aus dem nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiel. In den Zeichnungen, auf welche dabei Bezug genommen wird, zeigen: [0027] Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Hochspannungselekt rode; [0028] Fig. 2 eine erfindungsgemäße Hochspannungselektrode; [0029] Fig. 3 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Hochspannungselektrode; [0030] Fig. 4 einen Ausschnitt aus einer Ansicht von mehreren Filterröhren.

[0031] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Hochspannungselektrode 1. Diese ist länglich bzw. stabförmig und aus Blei gebildet, wobei die Hochspannungselektrode 1 verstärkt ist. Hierfür ist innerhalb desselben ein die Hochspannungselektrode 1 verstärkender Strang 3 geführt. Dies kann günstig sein, da Blei weich und deshalb leicht verbiegbar bzw. verformbar ist.

[0032] Die Hochspannungselektrode 1 kann gegossen werden und einen etwa kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Der verstärkende Strang 3 ist aus einer Nickelbasislegierung wie Hastelloy® C22 ausgebildet und wird von Blei umgossen, sodass eine formfeste Hochspannungselektrode 1 gebildet ist, welche positionsstabil und schwingungsfrei in einer nicht dargestellten Filterröhre 2 gelagert sein kann. Die Hochspannungselektrode 1 bzw. der Bleistab kann einen etwa kreisförmigen bzw. runden Querschnitt aufweisen. Die Hochspannungselektrode 1 ist bevorzugt als Sprühelektrode in der Filterröhre 2 des Elektroabscheiders gelagert. Ein Elektroabscheider kann mehrere Filterröhren 2 umfassen, welche als Röhrenbündel zusammengefasst sind. Dabei kann jede Filterröhre 2 baugleich ausgebildet und in jeder Filterröhre 2 eine erfindungsgemäße Hochspannungselektrode 1 angeordnet sein. Ein Querschnitt der Filterröhre 2 kann beispielsweise ringförmig oder polygonal ausgebildet sein, wobei eine Innenwand bzw. eine Mantelinnenfläche als Niederschlagselektrode ausgebildet ist. Die Filterröhre 2 ist also bevorzugt konzentrisch um die Hochspannungselektrode 1 angeordnet.

[0033] Um der Hochspannungselektrode 1 im Einsatz zusätzliche Stabilität zu verleihen, kann an deren unterem Ende ein Gewichtskörper 4 angeordnet sein, welcher bevorzugt ebenfalls aus Blei ausgebildet sein kann. Dadurch kann ein Abstand zwischen der Hochspannungselektrode 1 und einer Innenwand der Filterröhre 2 stets und über eine gesamte Länge derselben bzw. der Hochspannungselektrode 1 konstant gehalten werden.

[0034] An einem oberen Ende der Hochspannungselektrode 1 kann ferner ein Bügel 5 angeordnet sein, welcher ebenfalls aus Blei ausgebildet sein kann. Durch den Bügel 5 ist die Hochspannungselektrode 1 in die Filterröhre 2 einhängbar bzw. fixierbar.

[0035] Der verstärkende Strang 3 ist bevorzugt innerhalb der gesamten Hochspannungselektrode 1 geführt, sodass sich dieser bis in den Gewichtskörper 4 und den Bügel 5 erstreckt und die gesamte Hochspannungselektrode 1 stabilisiert.

[0036] Es können wie in Fig. 1 gezeigt außenseitig an der Hochspannungselektrode 1 Fähnchen 6 angeordnet sein. Insbesondere sind die Fähnchen 6 dabei über eine gesamte Länge der Hochspannungselektrode 1 angeordnet. Durch die Anordnung der Fähnchen 6 fließen bei gleicher Spannung im Allgemeinen höhere Ströme als bei einer reinen stabförmigen Hochspannungselektrode 1. Die Fähnchen 6 können als Dreiecke mit ausgeprägten Spitzen ausgebildet sein und sind in Richtung der Innenwand bzw. Mantelinnenfläche der Filterröhre 2 ausgerichtet. Die Fähnchen 6 sind an einer Außenseite der Hochspannungselektrode 1 beispielsweise radialsymmetrisch angelötet oder angeschweißt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass in einem ersten Schritt ein bzw. zwei oder mehr Bleiplatten bzw. Bleiplättchen an die Außenseite der Hochspannungselektrode 1 beispielsweise angeschweißt werden. Diese Bleiplatten weisen bevorzugt eine rechteckige Querschnittsfläche auf und werden mit deren kürzeren Seitenflächen an der Hochspannungselektrode 1 angebracht, bevorzugt an zwei sich gegenüberliegenden Seiten. Nach diesem Schritt sind die Fähnchen 6 aus den Bleiplatten beispielsweise aus-stanzbar. Es können auch mehr als zwei Bleiplatten an der Hochspannungselektrode 1 angebracht sein, wobei diese bevorzugt radialsymmetrisch an derselben angeordnet sind.

[0037] Nach dem Ausstanzen der Fähnchen 6 erfolgt eine Verdrillung der Hochspannungselektrode 1, wofür diese bei Festhalten eines Endes mehrmals um sich selbst gedreht wird. Eine solche Verdrehung bzw. Verdrillung erfolgt nach einer Anordnung der Fähnchen 6 an zwei sich gegenüberliegenden Seiten der Hochspannungselektrode 1. Nach der Verdrillung sind die Fähnchen 6 um einen ganzen Umfang der Hochspannungselektrode 1 angeordnet und es ist eine sogenannte Fähnchenelektrode gebildet, wobei die Fähnchen 6 in einer Helix um die Hochspannungselektrode 1 angeordnet sind. Dabei ist ein Verhältnis einer Länge der Fähnchen 6 zu einer Länge der Hochspannungselektrode 1 bzw. Durchmesser der Filterröhre 2 wichtig.

[0038] In Fig. 2 ist eine Ansicht einer Hochspannungselektrode 1 gezeigt. Ein Verhältnis einer Länge der Fähnchen 6 zu einer Länge der Hochspannungselektrode 1 bzw. Durchmesser der Filterröhre 2 ist wichtig. Das Verhältnis der Länge der Hochspannungselektrode zur Länge der Fähnchen kann zumindest 40:1, bevorzugt zumindest 50:1, insbesondere zumindest 60:1 sein. Ein Verhältnis der Länge der Fähnchen zum freien Durchmesser der Filterröhre ist bevorzugt im Bereich von 1:2 bis 1:4, insbesondere etwa 1:3.

[0039] E in Querschnitt durch eine Hochspannungselektrode 1 ist in Fig. 3 gezeigt. Es ist ersichtlich, dass die Fähnchen 6 in Draufsicht radialsymmetrisch um den Bleistab der Hochspannungselektrode 1 angeordnet sind. Bei Anlegung von Hochspannung an der Hochspannungselektrode 1 kommt es zu einer lokalen Gasentladung, welche durch die Fähnchen 6 verstärkt wird und weshalb die Hochspannungselektrode 1 auch als Sprühelektrode bezeichnet wird. Die Fähnchen 6 sind bevorzugt so am Bleistab angeordnet, dass jeweils eine der ausgeprägten Spitze gegenüberliegende Seite entlang einer Längsachse der Hochspannungselektrode 1 bzw. des Bleistabes angeordnet ist. Dies ist in Fig. 3 ersichtlich, da die Fähnchen 6 bei dieser Ansicht des Querschnittes bloß als Striche dargestellt sind.

[0040] Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus einer Ansicht von mehreren Filterröhren 2. In jeder Filterröhre 2 ist dabei eine Hochspannungselektrode 1 angeordnet. Die Filterröhren 2 mit den

Hochspannungselektroden 1 sind zu einem Röhrenfilter zusammengefasst, welcher in einem Elektroabscheider einsetzbar ist. Die Hochspannungselektroden 1 reichen zumindest über eine Länge der Filterröhren 2 und sind beabstandet von der jeweiligen Röhreninnenwand angeordnet. Bei einem Betrieb kann an den Hochspannungselektroden 1 eine Spannung im Bereich von 20 kV bis 40kV, bevorzugt 28 kV bis 32 kV, anliegen. Wie in Fig. 4 ersichtlich, sind die Fähnchen 6 nach der Verdrillung des Bleistabes spiralförmig um diesen angeordnet.

[0041] Der Röhrenfilter, in welchem die Hochspannungselektroden 1 verwendbar sind, ist bevorzugt etwa senkrecht angeordnet und kann beispielsweise 2 m bis 7 m, bevorzugt 2,5 m bis 6,5 m, insbesondere etwa 5 m lang sein. Dieser kann weiter beispielsweise 19 Filterröhren 2 umfassen, welche jeweils einen freien Durchmesser von 15 cm bis 35 cm, bevorzugt 20 cm bis 30 cm, insbesondere etwa 25 cm, aufweisen können. Der Röhrenfilter wird von unten nach oben von einem partikelhaltigen Gemisch durchströmt, aus welchem die Partikel abscheidbar sind.

[0042] E in Querschnitt der Filterröhre 2 kann gemäß Fig. 4 etwa rund ausgebildet sein. Es kann jedoch auch ein beliebiger anderer Querschnitt der Filterröhre 2 vorgesehen sein, bevorzugt ein polygonaler. Besonders günstig ist es, wenn die Filterröhre 2 einen sechseckigen Querschnitt aufweist, sodass mehrere Filterröhren 2 diese platzsparend miteinander in Verbindung bringbar sind und dadurch eine Wabenstruktur aufweisen.

[0043] Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Hochspannungselektrode 1 wird diese aus Blei gefertigt, bevorzugt in eine längliche bzw. stabförmige Form gegossen. Zur Verstärkung kann ein Strang 3 aus einer Nickelbasislegierung wie Hastelloy® 22 von Blei umgossen werden, sodass dieser komplett von Blei ummantelt wird. Der so hergestellte Bleistab kann bevorzugt einen etwa kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Ein solcher Bleistab kann bereits als Hochspannungselektrode 1 genutzt werden. Um deren Effizienz zu steigern, können jedoch anschließend zwei oder mehr flächige Bleiplatten an zwei sich gegenüberliegenden Seiten der Hochspannungselektrode 1 angeordnet werden. Diese werden beispielsweise daran angeschweißt oder angelötet. Aus den Bleiplatten werden in weiterer Folge Fähnchen 6 ausgestanzt. Die Fähnchen 6 können als Dreiecke mit einer ausgeprägten Spitze ausgebildet sein. Das durch den Stanzprozess weggestanzte Blei kann wieder eingeschmolzen und wiederverwendet werden. Um die Fähnchen 6 helixartig um den Bleistab zu verteilen, wird die Hochspannungselektrode 1 verdrillt.

Claims

Patentansprüche

1. Hochspannungselektrode (1) für einen Elektroabscheider, insbesondere Nasselektroabscheider, wobei diese länglich ausgebildet und innerhalb einer Filterröhre (2) anordenbar ist, wobei die Hochspannungselektrode (1) zumindest teilweise aus Blei gebildet ist, wobei innerhalb des Bleis eine Verstärkung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strang (3) aus einer Nickelbasislegierung vorgesehen ist, wobei der Strang (3) innerhalb der Hochspannungselektrode (1) geführt und vollständig von derselben ummantelt ist.
2. Hochspannungselektrode (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einem unteren Ende der Hochspannungselektrode (1) ein Gewichtskörper (4) angeordnet ist.
3. Hochspannungselektrode (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einem oberen Ende der Hochspannungselektrode (1) ein Bügel (5) zum Einhängen der Hochspannungselektrode (1) in die Filterröhre (2) angeordnet ist.
4. Hochspannungselektrode (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass außenseitig an der Hochspannungselektrode (1) zumindest teilweise Fähnchen (6), insbesondere dreieckige Fähnchen (6), angeordnet sind.
5. Hochspannungselektrode (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungselektrode (1) verdrillt ist, sodass die Fähnchen helixartig angeordnet sind.
6. Verwendung einer Hochspannungselektrode (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zum Erzeugen eines elektrischen Feldes innerhalb einer Filterröhre (2) in einem Nasselektroabscheider.
7. Verfahren zur Herstellung einer Hochspannungselektrode (1) für einen Elektroabscheider, insbesondere Nasselektroabscheider, wobei die Hochspannungselektrode (1) zumindest teilweise aus Blei gefertigt und innen verstärkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein verstärkender Strang (3) aus einer Nickelbasislegierung vom Blei umgossen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass außenseitig an der Hochspannungselektrode (1) an zwei sich gegenüberliegenden Seiten der Hochspannungselektrode (1) jeweils eine flächige Bleiplatte angeordnet wird und aus jeder Bleiplatte Fähnchen (6) ausgestanzt oder ausgeschnitten werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungselektrode (1) verdrillt wird.