CH673237A5

CH673237A5 -

Info

Publication number: CH673237A5
Application number: CH380687A
Authority: CH
Inventors: Ulf Dr Bossel
Original assignee: Ulf Dr Bossel
Priority date: 1987-09-30
Filing date: 1987-09-30
Publication date: 1990-02-28
Also published as: DE3832879A1

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Technisches Gebiet Technical field

Elektrostatische Filter zur Abscheidung von festen und flüssigen Partikeln finden in der metallurgischen und chemischen Industrie sowie in Kraftwerksanlagen zahlreiche Verwendung. Die Staubabscheidung und Gasreinigimg hat insbesondere im Zusammenhang mit den Umweltschutz-Bestimmungen an Bedeutung zugenommen. Electrostatic filters for the separation of solid and liquid particles are widely used in the metallurgical and chemical industries as well as in power plants. Dust separation and gas cleaning have become increasingly important, particularly in connection with environmental protection regulations.

Die Erfindung bezieht sich auf die Weiterentwicklung, Verbesserung und Vereinfachung der elektrostatischen Staubabscheidung sowie auf die Verringerung des damit zusammenhängenden apparativen Aufwandes. The invention relates to the further development, improvement and simplification of electrostatic dust separation and to the reduction of the associated outlay on equipment.

Insbesondere betrifft sie eine Vorrichtung zur kontinuierlichen 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 gegenüberliegende, mit einer rotierenden Reinigungsbürste versehene, bewegliche, ebene Abscheideelektrode angeordnet ist, dergestalt, dass das beschleunigende elektrische Feld im wesentlichen senkrecht auf der Strömungsrichtung steht. In particular, it relates to a device for the continuous electrostatic separation of particles suspended in a gas stream, wherein in a rectangular channel in the flow direction along the side at least one spray electrode taking advantage of the corona effect in the form of several tips positioned transversely to the flow direction and an opposite one provided with a rotating cleaning brush. movable, flat separating electrode is arranged such that the accelerating electric field is substantially perpendicular to the direction of flow.

Stand der Technik State of the art

Es wird versucht, die für die Staubabscheidung in Elektrofiltern 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 grösseren Schmutzpartikel erfasst. Die hinteren Filterstufen dienen der Abscheidung der feinen Staubteilchen sowie dem Wiedereinfan-gen des beim Reinigen der vorderen Elektroden durch Klopfen oder Rütteln freigesetzten Staubes. Attempts are being made to improve the conditions prevailing for dust separation in electrostatic precipitators in order to achieve more effective separation and less equipment. This applies above all to the separation of fine dust and fly ash. With the help of a corona discharge, charged particles are generated, which are deposited on the grounded electrodes in an electric field. As a rule, several separation stages are used. Most, especially the larger, dirt particles are captured in the first stage. The rear filter stages are used to separate the fine dust particles and to recapture the dust released when the front electrodes are cleaned by knocking or shaking.

Die Staubabscheidung wird durch bewegte Abscheideelektroden mit kontinuierlicher Reinigung verbessert. Bei diesen Verfahren werden elektrisch leitende Metallbänder oder an Ketten befestigte Metallplatten, die in allen Fällen auch als seitliche 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 beispielsweise US 3,650,092; US 3,701,236; US 3,912,467; US 4,321,066; ferner H. Asano, M. Ootsuka, The dust separation is improved by moving separation electrodes with continuous cleaning. In these processes, electrically conductive metal strips or metal plates attached to chains, which in all cases also serve as lateral delimitation 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 3,650,092; US 3,701,236; US 3,912,467; US 4,321,066; H. Asano, M. Ootsuka,

T. Yano, «Recent Results of Applications of the Moving Electrode Electrostatic Precipitator for Coal Fired Utility Boilers», Dust Control System Div., Hitach Plant Engineering + Construction Co., Ltd., 1-13-2, Kita-Ootuka, Toshima-ku, Tokio, Japan 170. T. Yano, "Recent Results of Applications of the Moving Electrode Electrostatic 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 Entstaubung tragen den neuzeitlichen Bedürfnissen nach Beschränkung des Bauvolumens, Güte des Abscheidegrades und rationellem Betrieb nur ungenügend Rechnung und verlangen nach Weiterentwicklung und Vervollkommung bestehender Anlagen. The existing electrostatic devices for dedusting do not adequately take into account the modern requirements for limitation of the construction volume, quality of separation and rational operation and require further development and improvement of existing systems.

Darstellung der Erfindung Presentation of the invention

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 Abscheidegrad 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 unabhängig vom Trägergas sein. The invention has for its object to provide a device for the continuous electrostatic separation of particles suspended in a gas stream, which allows maximum utilization of the active parts, in particular the separating electrode, achieves a high degree of separation, is space-saving and, if possible, does not pose any problems with the Contamination of the active parts and their cleaning are linked. The construction of the device should be simple and inexpensive and should be characterized by low energy consumption and low maintenance requirements. It should be particularly suitable for separating fine and very fine, high-resistance dust particles and should be independent of 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 höchstens 10° zu derselben liegendes endloses Band ausgebildet ist, welches sich gegen die Strömungsrichtung bewegt. This object is achieved in that, in the device mentioned at the outset, the separating electrode is designed as at least one endless band lying essentially in the flow direction or at an angle of at most 10 ° to it, which moves against the flow direction.

Weg zur Ausführung der Erfindung Way of carrying out the invention

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden, durch Figuren näher erläuterten Ausführungsbeispiele beschrieben. The invention is described on the basis of the following exemplary embodiments which are explained in more detail by means of figures.

Dabei zeigen: Show:

Fig. 1 den schematischen Längsschnitt durch eine Vorrichtung Fig. 1 shows the schematic longitudinal section through a device

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zur Abscheidung von Partikeln mit einer parallel zur Strömungsrichtung angeordneten bandförmigen Abscheideelektrode, for the separation of particles with a band-shaped separation electrode arranged parallel to the direction of flow,

Fig. 2 den schematischen Längsschnitt durch eine Kanalseite und eine um einen Winkel von 2 zur Strömungsrichtung geneigte bandförmige Abscheideelektrode, 2 shows the schematic longitudinal section through a channel side and a band-shaped separating electrode inclined at an angle of 2 to the flow direction,

Fig. 3 den schematischen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Abscheidung von Partikeln mit einer parallel zur Strömungsrichtung angeordneten, aus einzelnen Segmenten aufgebauten Abscheideelektrode mit Schleifkontakt, 3 shows the schematic longitudinal section through a device for separating particles with a separating electrode with sliding contact arranged parallel to the direction of flow and made up of individual segments,

Fig. 4 den schematischen Längsschnitt durch eine aus einzelnen Segmenten aufgebaute Abscheideelektrode mit Kontaktband, 4 shows the schematic longitudinal section through a deposition electrode with a contact strip, which is constructed from individual segments,

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, 5 shows the schematic longitudinal section through a device for the separation of particles with a U-shaped guidance of the gas flow and a vertically arranged, band-shaped separation electrode effective on both sides,

Fig. 6 den schematischen Längsschnitt durch eine aus mehreren, je einen Teilgasstrom führenden Kammern aufgebaute Vorrichtung zur Abscheidung von Partikeln mit beidseitig wirksamen, vertikal angeordneten, bandförmigen Abscheideelektroden. 6 shows the schematic longitudinal section through a device for separating particles made up of a plurality of chambers, each carrying a partial gas flow, with vertically arranged, band-shaped separation electrodes which act on both sides.

In Fig. 1 ist ein schematischer Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Abscheidung von Partikeln mit einer parallel zur Strömungsrichtung angeordneten bandförmigen Abscheideelektrode 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 Durchführung. Den Sprühelektroden 3 gegenüber ist in einer Nische der Kanalwand eine umlaufende bandförmige Abscheideelektrode 6 angeordnet, auf der sich die Staubpartikel niederschlagen (durch Punkte angedeutet). Die Abscheideelektrode 6 ist als endloses Band zwischen den rotierenden Trommeln 7 aufgespannt und bewegt sich langsam entgegen der Strömungsrichtung 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 Reinigungsbürste 9 entfernt: Staubaustrag 10. Das für die Abscheideelektrode 6 erforderliche elektrische Potential (im vorliegenden Fall als Erdpotential angedeutet) wird dieser über den Schleifkontakt 8 vermittelt. 1 shows a schematic longitudinal section through a device for separating particles with a band-shaped separation electrode arranged parallel to the direction of flow. 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 bushing that insulates the electrical feed line to the plate 4. Opposite the spray electrodes 3, a circumferential band-shaped separating electrode 6 is arranged in a niche in the channel wall, on which the dust particles are deposited (indicated by dots). The separating electrode 6 is stretched as an endless band between the rotating drums 7 and moves slowly against the direction of flow 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 'A° zur Strömungsrichtung geneigte bandförmige Abscheideelektrode dar. Die Neigung der Abscheideelektrode 6 gegenüber der Strömungsrichtung (Kanalachse) trägt der gegen das Austragsende zunehmenden Dicke der Staubschicht und der zunehmenden Gefahr, dass Staubteilchen vom Gasstrom 1 wieder mitgerissen werden, Rechnung. Die übrigen Bezugszeichen entsprechen genau denjenigen der Fig. 1. 2 shows the schematic longitudinal section through a channel side and a band-shaped separating electrode inclined at an angle of 2'A ° to the direction of flow. The inclination of the separating electrode 6 with respect to the direction of flow (channel axis) carries the increasing thickness of the dust layer towards the discharge end and the increasing Danger of dust particles being entrained by gas stream 1 again, invoice. The remaining reference numerals correspond exactly to those in FIG. 1.

Fig. 3 zeigt den schematischen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Abscheidung von Partikeln mit einer parallel zur Strömungsrichtung angeordneten, aus einzelnen Segmenten aufgebauten Abscheideelektrode mit Schleifkontakt. Die Abscheideelektrode 6 besteht hier aus einem endlosen umlaufenden Band 13 aus Isoliermaterial, an dem eine Vielzahl von Segmenten 14 aus elektrisch leitendem Material befestigt sind. Zur Übermittlung des nötigen Potentials befindet sich auf der Innenseite des Bandes 13 der als längliche Schiene ausgebildete Schleifkontakt 8, der an die Nietköpfe der Segmente 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. 3 shows the schematic longitudinal section through a device for separating particles with a separating electrode with sliding contact arranged parallel to the direction of flow and made up of individual segments. The deposition electrode 6 here consists of an endless circumferential band 13 made of insulating material, to which a multiplicity of segments 14 made of electrically conductive material are fastened. To transmit the necessary potential, the sliding contact 8, which is designed as an elongated rail, is located on the inside of the band 13 and 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 from the high-voltage source 15, the segments 14 of the separating electrode 6 at a voltage of +10 kV from 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 unterschiedlichem Potential sein. In diesem Falle wird die Schiene des Schleifkontaktes 8 in mehrere, separat angespeiste Abschnitte 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 have different potentials in sections. 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 entsprechen 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 in FIG. 3.

In Fig. 5 ist ein schematischer Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Abscheidung von Partikeln mit U-förmiger Führung des Gasstromes 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 Sprühelektroden 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 Schnecke. 5 shows a schematic longitudinal section through a device for separating particles with a U-shaped guidance of the gas flow and a vertically arranged, band-shaped separation electrode which is effective on both sides. The gas stream 1 enters the U-shaped channel 2 vertically from below, flows upward along the plate 4 carrying the spray electrodes 3 acting on both sides, is deflected by 180 ° and leaves the device as a 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 separating electrode 6 with respect to the lower drum 7. The dust discharge 10 takes place by means of a screw conveying perpendicular to the plane of the drawing.

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 Abscheideelektroden. 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 beidseitig wirksam. Alles übrige inkl. Bedeutung der Bezugszeichen ergibt sich aus der Fig. 5. 6 shows the schematic longitudinal section through a device for separating particles made up of a plurality of chambers, each carrying a partial gas flow, with vertically arranged, band-shaped separation electrodes which act on both sides. 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 numerals, is shown in FIG. 5.

Ausführungsbeispiel 1: Example 1:

Siehe Fig. 1 ! See 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 gegenseitigen 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 korrosionsbeständiger Cr/Ni-Stahl. Die Platte 4 war an der Kanalwand 2 mittels sechs Durchführungen 5 aus Isoliermaterial befestigt. Der Abstand von den Sprühelektroden 3 zur Oberfläche der Abscheideelektrode 6 betrug 135 mm. Letztere hatte eine Breite von 800 mm (Kanalbreite) und eine wirksame Länge in Strömungsrichtung 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 Sprühelektroden 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 The device essentially consisted of negatively charged spray electrodes 3 and an opposing band-shaped separation electrode 6, which was connected to earth via a sliding contact 8. The channel 2 was made 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. A total of 1250 tips of 15 mm in length and a mutual distance of 30 mm were fastened as spray electrodes 3 in 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 six bushings 5 made of insulating material. The distance from the spray electrodes 3 to the surface of the deposition 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 approximately 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. A direct high voltage of - 50 kV was applied to the spray electrodes 3, 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

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Gasstromes 1 betrug durchschnittlich 0,5 m/s, diejenige der Abscheideelektrode 6 ca. 2 cm/s. Gas flow 1 averaged 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 5 g/m3 Kalkstaub von durchschnittlich 10 um Partikelgrösse suspendiert waren. Der Abscheidegrad betrag ca. 70%. The plant was operated with 0.06 m3 / s air, in which 5 g / m3 lime dust with an average particle size of 10 µm were suspended. The degree of separation is approx. 70%.

Ausführungsbeispiel 2: Example 2:

Siehe Fig. 3 ! See 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 aufgenieteten 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 Erdungsschleifkontakt 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. The device essentially corresponded to the basic structure of example 1. However, the clear width of channel 2 was only 100 mm, the distance between spray electrode 3 and separating electrode 6 was only 85 mm. The separating electrode 6 consisted of a band 13 made of insulating plastic of 2 mm thickness with riveted segments 14 made of steel in the form of flat strips 1.2 mm thick and 15 mm wide. 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 of 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 band to be cleaned was pressed by the rotating cleaning brush 9 by means of springs (not shown) against the opposite grounding sliding contact. 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 Arbeitsbedingungen wie unter Beispiel 1 angegeben. Der Abscheidegrad betrug ca. 75%. The plant was operated under the same working conditions as specified in Example 1. The degree of separation was approx. 75%.

Ausführungsbeispiel 3: Example 3:

Siehe Fig. 5! See Fig. 5!

Die Vorrichtung zeichnete sich dadurch aus, dass der Gasstrom 1 U-förmig geführt wurde und die umlaufende bandförmige 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 Mittelebene 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. Drahtgeflecht und Spitzen bestanden aus rostfreiem Stahl. Der Abstand der Mittelebene des Drahtgeflechts von der Abscheideelektrode 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 Achsenabstand von 2000 mm. Die Abscheideelektrode 6 bestand aus einem federharten Stahlband von 0,15 mm Dicke. Die Reinigungsbürste 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. 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 central plane, a wire mesh (grid) was spanned 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. The distance of the median plane of the wire mesh from the separating electrode 6 was 200 mm, that of the closer tips from the separating electrode 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 um Partikelgrösse suspendiert waren. Der Abscheidegrad erreichte ca. 85%. The plant was operated with 0.6 m3 / s air in which 10 g / m3 lime dust with an average particle size of 15 µm was suspended. The degree of separation reached approx. 85%.

Ausführungsbeispiel 4: Example 4:

Siehe Fig. 5 und 6! See Figs. 5 and 6!

Die Vorrichtung bestand im wesentlichen aus zwei nebeneinandergestellten Apparaten ähnlich Fig. 5, ungefähr einem Ausschnitt aus Fig. 6 entsprechend. Der Gasstrom war in zwei Teilgasströme aufgespalten, welche zunächst parallel den beidseitig wirksamen 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 flow was split into two partial gas flows, which initially acted in parallel with those acting on both sides

Sprühelektroden 3 entlanggeführt wurden. Die innen liegende Begrenzung der U-förmigen Teilkanäle stellten die als umlaufende, gegenläufig angetriebene Bänder gestalteten 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 Teilreingasströme 11 wurden um 90° umgelenkt und in einen Sammelkanal geleitet. Jeder Teilgasstrom 1 hatte einen Querschnitt von 200 x 1500 mm zur Verfügung. Die ganze Vorrichtung war in einem die Sprühelektroden in einem Abstand von 30 mm umhüllenden Kunststoifkasten 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. Spray electrodes 3 were guided along. The internal delimitation of the U-shaped subchannels was represented by the separating electrodes 6, which were designed as revolving, counter-rotating belts. The outer delimitation of the active part of the two U-shaped subchannels was achieved 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 x 1500 mm. The entire device was housed in a plastic box enclosing 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 |im Partikelgrösse betrieben. Der Abscheidegrad erreichte den Wert von ca. 90%. The plant was operated with 2 • 0.3 m3 / s (total 0.6 m3 / s) air and 20 g / m3 suspended lime dust from 2 to 30 | in particle size. The degree of separation reached the value of approx. 90%.

Ausführungsbeispiel 5: Example 5:

Siehe Fig. 6! See Fig. 6!

Die Anlage bestand aus total zehn bandförmigen Abscheideelektroden 6, entsprechend fünf Doppeleinheiten ähnlich wie in Beispiel 3 beschrieben. Die Abmessungen und Betriebsdaten entsprachen denjenigen des Beispiels 4. Es waren total zwei Teilgasströme zu 0,3 m3/s und vier Teilgasströme zu 0,6 m3/s vorhanden. Der totale Luft-Durchsatz betrag somit 3 m3/s. Die zwischen den Elektroden 3 und 6 herrschende Potentialdifferenz betrug 60 kV, die mittlere Feldstärke in den Abscheideräumen ca. 3,3 kV/cm. Der Abscheidegrad bewegte sich um ca. 90% herum. The system consisted of a total of ten band-shaped separation electrodes 6, corresponding to five 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 m3 / s and four partial gas flows at 0.6 m3 / s. The total air throughput is thus 3 m3 / s. The potential difference between electrodes 3 and 6 was 60 kV, the average field strength in the separating rooms was approximately 3.3 kV / cm. The degree of separation moved around 90%.

Ausführungsbeispiel 6: Example 6:

Vergleiche Fig. 5! Compare Fig. 5!

Die Anlage bestand aus drei in Kaskade (hintereinander) geschalteten Einheiten gemäss Beispiel 3. Die Abmessungen und Betriebsdaten entsprachen denjenigen in Beispiel 3. The system consisted of three 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 (im Partikelgrösse suspendiert waren. Der totale Abscheidegrad nach der dritten Stufe erreichte den Wert von 97%. The plant was operated with 0.6 m3 / s air, in which 10 g / m3 lime dust of an average of 15 (in particle size were 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 von der Gasgeschwindigkeit, der Partikelgrösse und Partikelverteilung und dem zu bewältigenden Staubgehalt. 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, Partikelverteilung) ist es vorteilhaft, 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 in an electrically insulating endless band 13 provided with electrically conductive segments 14 (strips, lamella, plates, rivets) which are mutually insulated. The segments 14 are normally at the same potential. In special circumstances (particle size, particle distribution) it is advantageous

eine gezielte Steuerung des beschleunigenden elektrischen Feldes dadurch zu verwirklichen, dass den Segmenten 14 im Verlauf ihrer Wanderung entgegen der Strömungsrichtung verschiedene Potentiale zugeordnet werden. Dies geschieht durch Aufteilung des Schleifkontaktes 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. To implement a targeted control of the accelerating electric field by assigning different potentials to the segments 14 in the course of their migration against the flow direction. This is done by dividing the sliding contact 8 into several sections that are 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 Beispiel 6 erwähnte Kas- 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 case mentioned in Example 6

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 673 237 5,673,237

kadenschaltung oder eine Kombination von beiden (nicht gezeichne- tung hängt vom zu bewältigenden Gasvolumen und dem geforderten te Serie-/Parallel-Schaltung) ausgeführt werden. Die Wahl der Schal- Abscheidegrad ab. cadre connection or a combination of both (not shown depends on the gas volume to be managed and the required series / parallel connection). The choice of the degree of scarf separation.

R R

2 Blätter Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

673 237 PATENT CLAIMS

1.Device for the continuous electrostatic separation of particles suspended in a gas stream (1), wherein in a rectangular channel (2) in the flow direction along at least one spray electrode (3) taking advantage of the corona effect in the form of several peaks placed transversely to the flow direction an opposite, movable, flat separating electrode (6) provided with a rotating cleaning brush (9) is arranged in such a way that the accelerating electric field is essentially perpendicular to the direction of flow, characterized in that the separating electrode (6) as at least one in is formed essentially in the flow direction or at an angle of at most 10 ° to the same endless belt which moves against the flow direction.

2. Device according to claim 1, characterized in that the deposition electrode (6) is an electrically conductive smooth band or close-meshed wire mesh which is kept at a constant potential.

3. Device according to claim 1, characterized in that the separating electrode (6) consists of an electrically insulating endless circulating belt (13) provided with individual, electrically conductive, mutually insulated segments (14), strips, lamellae, plates or rivets. consists.

4. The device according to claim 3, characterized in that the segments (14) are all at the same potential.

5. The device according to claim 3, characterized in that the segments (14) are at different potentials.

6. The device according to claim 1, characterized in that the channel (2) leading the gas stream (1) is U-shaped in the flow direction, such that it surrounds the bilaterally effective separation electrode (6) and that in each leg of the U- shaped channel (2) on both sides effective spray electrodes (3) in the form of tips are arranged centrally.

7. The device according to claim 6, characterized in that it consists of a plurality of U-shaped, parallel-connected channels (2), each leading a deflected partial gas stream, the virtual limitation of which is in each case through the central plane of the spray electrodes (3) acting on both sides. supporting component and its other boundary is formed by one half of an endless circulating belt acting as a separating electrode (6), and that the rotating cleaning brush (9) with the dust discharge (10) is located at the lower end of this circulating belt.

8. The device according to claim 7, characterized in that the component carrying the spray electrodes (3) has a plate (4)

or is a flat scaffold or a wire mesh.

9. The device according to claim 7, characterized in that the spray electrodes (9) acting on both sides are formed by wires arranged in one or more parallel planes.

10. The device according to claim 7, characterized in that it consists of a plurality of groups of apparatuses connected in series in the flow direction in cascade, each with parallel, U-shaped channels (2).