CN105478239A - 高压电极和用于制造高压电极的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于静电沉淀器、尤其是湿电分离器的高压电极(1)，其中高压电极长形地构成并且可布置在过滤管(2)内。高压电极(1)至少部分由铅形成，其中在铅内设置增强部。此外，本发明涉及这样的高压电极(1)的应用。此外，本发明涉及一种用于制造用于静电沉淀器、尤其是湿电分离器的高压电极(1)的方法，其中将高压电极(1)至少部分由铅制成并且内部增强。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于静电沉淀器、尤其是湿电分离器的高压电极，其中高压电极长形地构成并且可布置在过滤管内。
此外，本发明涉及高压电极的应用。
此外，本发明还涉及一种用于制造用于静电沉淀器、尤其是湿电分离器的高压电极的方法。
背景技术
在静电沉淀器中使用高压电极。所述高压电极长形地或棒状地构成并且在过滤管内布置在其中心并且与过滤管内壁间隔地布置。过滤管以及高压电极通常具有大约4m到5m或更大的大长度。然而，在小体积流的情况下，过滤管或高压电极甚至也更短地构成。
为了在静电沉淀器中沉淀颗粒，可以由高压电极产生具有极性的载流子。在此，由于施加高压而引起局部电极放电，因而这样的高压电极也称作放电电极。过滤管的内壁构成为沉淀电极，为此内壁由能导电的材料制造。随后，在高压电极与过滤管的构成为沉淀电极的内壁之间出现受控的电流流动。从气体或液体中待沉淀的颗粒带电并且在过滤管中存在的电场中横向于流动方向朝向过滤管内壁运输，所述颗粒沿着静电沉淀器或过滤管的纵轴线通过静电沉淀器或过滤管。颗粒现在附着在沉淀电极上并且从气体或液体中沉淀。
然而，该步骤并不一定在时间上分开地进行，而是完全也可以同时进行。
适宜的是，对于湿气体或气溶胶、尤其包含硫酸(H2SO4)或其他酸的介质，由化学上耐受的金属形成高压电极，使得该高压电极可以在长的时段中使用，而无不期望的磨损。对此，对于酸性介质，例如铅格外适合，因为尽管与H2SO4近似任意长地接触，该金属保持典型的、机械的、物理的和/或化学的特性不变。
然而，铅是最软的实用金属。对于静电沉淀器的最佳功能而言，需要对高压电极尽可能精确定位。此外，要避免构成有大长度的高压电极的弯曲，以便保持所产生的电场恒定。对此，软金属如尤其铅并不合适。
发明内容
为此，提出本发明。本发明的任务是提出一种开头所述类型的高压电极，该高压电极在与H2SO4和/或其他酸性介质接触的情况下可以在尽可能长的时段上使用，而无不期望的磨损现象，并且可以尽可能位置稳定地定位在过滤管中。
另一目的是提出这样的高压电极的应用。
此外，目的是提出一种开头所述类型的方法，利用其可以以简单的方式制造用于静电沉淀器的尽可能长寿命的、牢固的和位置稳定地可支承的高压电极。
该任务根据本发明通过如下方式来解决：开头所述类型的高压电极至少部分由铅形成，其中在铅内设置增强部。
利用本发明实现的优点尤其在于：铅具有对H2SO4和其他腐蚀性介质的高化学耐受性，但由于在铅内伸展的增强部也为高压电极提供足够的稳定性。
原则上，由铅构成的高压电极可以任意地增强。然而，有利地可以设置由镍基合金构成的股线，其中股线在高压电极内引导并且完全被该高压电极包覆。由镍基合金构成的股线在此完全在铅内引导，其中在制造高压电极时股线可以由铅在外围浇注。此外，股线可以具有与铅棒本身近似相同的长度。作为镍基合金例如可以设置C22，即由镍、铬、钼和钨构成的合金。该合金具有良好的耐热性和高化学耐受性以及大粘性。由此，一方面得到如下优点：即使在用于包覆的铅中存在裂纹时内部的增强部并不腐蚀。另一方面，有利的是，高压电极可以被扭转，这在施加小凸肩时是必要的。
为了位置稳定地将高压电极布置在管中，在高压电极的下端部上可以布置重量体。由此，高压电极稳定地保持在过滤管中并且始终给定距过滤管的内直径相同或恒定的间距。此外，由此也避免了高压电极可能的振动。重量体例如可钎焊或焊接到高压电极上并且可以具有比高压电极本身更大的直径，例如该重量体可以是高压电极的直径的大致3倍到7倍、尤其是大致4倍至6倍、优选大致4.5倍到5.5倍大。
有利的会是，在高压电极的上端部上布置弯形物，用于将高压电极挂入过滤管中。该弯形物例如在一个过程中与高压电极一起制造。然而也可以设计为：弯形物或钩在高压电极制造之后固定在高压电极的上端部上或与上端部连接，例如通过钎焊或焊接。通过由弯形物引起的高压电极在过滤管中的简单固定以简单方式实现对高压电极的可能的更换。
此外会有利的是，在每个高压电极外侧至少部分布置小凸肩，尤其是三角形小凸肩。通过布置优选也由铅形成的小凸肩，在相同电压的情况下通常与在纯粹棒状的高压电极情况相比有更大的电流流过。小凸肩可以构成为带有被压印的尖端的三角形，并且用其尖端朝向过滤管的内壁或套管内表面定向。小凸肩例如径向对称地钎焊或焊接在高压电极的外侧上。然而也可以设计为，在第一步骤中，一个或两个平面的铅板或小铅板例如焊接在高压电极的外侧上。铅板优选具有矩形的横截面并且用其较短的侧面沿着高压电极的纵轴线安置在高压电极上，优选安置在两个相对置的侧上。在该步骤之后，小凸肩例如可从铅板中冲制出。也可以将多于两个的铅板安置在高压电极上，其中这些铅板优选径向对称地布置在高压电极上。
如果设置小凸肩，有利的是，高压电极是扭转的，使得小凸肩螺旋形地布置。这样的转动或扭转在将小凸肩布置在高压电极的两个对置的侧之后进行。在扭转之后，小凸肩围绕高压电极的整个外周布置。于是存在所谓的小凸肩电极，其中小凸肩沿着围绕高压电极的螺旋线布置。在这样的转动时绝对会发生：由铅或铅棒构成的高压电极部分撕裂并且由镍基合金构成的内部的股线不再完全由铅包覆。然而，毫无问题的是，镍基合金也在化学上耐受地构成并且因此不与化学物质譬如硫酸反应。
重要的会是，小凸肩的长度与高压电极的长度或过滤管的直径之比合适地设定。高压电极的长度与小凸肩的长度之比可以是至少40:1、优选至少50:1、尤其至少60:1。小凸肩在此例如可以构成为至少5cm、优选至少7cm、尤其至少9cm或更长。此外，高压电极本身例如可以为2m至7m、优选2.5m至6.5m、尤其大致4m至6m长。过滤管例如可以具有15cm至35cm、优选20cm至30cm、尤其大致25cm的净直径。小凸肩的长度与过滤管的净直径之比优选在1:2到1:4之间、尤其大致为1:3。在此基本上在高压电极或铅棒的整个长度之上布置小凸肩。
有利地使用根据本发明的高压电极来在湿电分离器中的过滤管内产生电场。
另一目的当在开头所述类型的方法中高压电极至少部分由铅制成并且内部增强时得以实现。
在此，尤其有利的是，所使用的铅具有高化学耐受性。此外，由铅构成的高压电极在内部利用粘性的材料增强，使得所制造的高压电极尽管使用铅但刚性地构成并且克服了铅的柔软性。浇铸特别良好地适于作为制造方法。于是，形成铅棒，其棒状地或长形地构成。铅棒的横截面优选可以是大致环形的或圆形的。
在此情况下，可以有利地设计，由镍基合金构成的增强的股线被铅在外围浇注。股线完全在高压电极内引导并且完全被高压电极包覆。作为镍基合金例如可以设置C22，即由镍、铬、钼和钨构成的合金。该合金具有高粘性、非常良好的耐热性和高化学耐受性。由镍基合金构成的股线可以任意地制造，例如也通过浇铸来制造。
适宜地，在高压电极外侧在高压电极的两个对置的侧上分别布置平面的铅板，并且从每个铅板中冲制出或切割出小凸肩。小凸肩例如沿着高压电极的纵轴线焊接或钎焊到高压电极上。铅板优选具有矩形的横截面并且用其较短的侧面安置在高压电极的两个对置的侧上。铅板优选完全由铅形成。也可以将多于两个的铅板安置在高压电极上，其中这些铅板优选螺旋形地布置在高压电极上。小凸肩可以从铅板中冲制或切割，其中优选构成为带有被压印的尖端的三角形并且用其尖端朝向过滤管的内壁或套管内表面定向。此外，三角形的与尖端对置的侧分别沿着铅棒的纵轴线布置或小凸肩相应地从铅板中冲制。
有利的是，高压电极被扭转。在扭转之后，小凸肩围绕高压电极的整个外周布置并且形成所谓的小凸肩电极，其中小凸肩由此围绕高压电极螺旋形伸展地布置。在此，小凸肩的长度与高压电极的长度或过滤管的直径之比是重要的。小凸肩例如可以为至少5cm、优选至少7cm、尤其至少9cm或更长。过滤管例如可以具有15cm至35cm、优选20cm至30cm、尤其大致25cm的净直径。此外，高压电极本身例如可以为2m至7m、优选2.5m至6.5m、尤其大致5m长。可以设计为，小凸肩在高压电极的近似整个长度上延伸。这与铅板具有何种长度有关。具有从铅轨中冲制出的小凸肩的高压电极多次围绕本身扭转，例如10次至20次、尤其大致13次到17次。
附图说明
其他特征、优点和效果从如下所示的实施例中得到。在这里所参照的附图中示出：
图1示出了根据本发明的高压电极的示意图；
图2示出根据本发明的高压电极；
图3示出了根据本发明的高压电极的剖面；以及
图4示出了多个过滤管的视图的局部。
具体实施方式
图1示出了高压电极1的示意图。该高压电极长形地或棒状地并且由铅形成，其中高压电极1被增强。为此，在高压电极内引导增强高压电极1的股线3。这会是有利的，因为铅是软的并且由此会容易弯曲或形变。
高压电极1可以被浇铸并且具有大致环形的横截面。增强的股线3例如可以由镍基合金如C22构成，并且以铅在外围浇注，使得形成形状固定的高压电极1，高压电极可以位置固定地并且无振动地支承在未示出的过滤管2中。高压电极1或铅棒可以具有大致环形或圆形横截面。高压电极1优选作为放电电极支承在静电沉淀器的过滤管2中。静电沉淀器可以包括多个过滤管2，其组合成管束。在此，每个过滤管2可以结构相同地构成并且在每个过滤管2中布置根据本发明的高压电极1。过滤管2的横截面例如可以环形地或多边形地构成，其中内壁或套管内表面构成为沉淀电极。过滤管2于是优选围绕高压电极1同心地布置。
为了给予使用中的高压电极1附加的稳定性，在其下端部上可以布置重量体4，该重量体优选同样可由铅构成。由此，在高压电极1与过滤管2的内壁之间的间距始终并且在过滤管或高压电极1的整个长度上保持恒定。
在高压电极1的下端部上还布置弯形物5，弯形物同样可以由铅构成。通过弯形物5将高压电极1挂入或固定到过滤管2中。
增强的股线3优选在整个高压电极1内引导，使得该股线延伸直至重量体4和弯形物5中并且使整个高压电极1稳定。
如在图1中所示，小凸肩6可以布置在高压电极1外侧。尤其是，在此在高压电极1的整个长度上布置小凸肩6。
通过布置小凸肩6，在相同电压的情况下通常与在纯粹棒状的高压电极1的情况相比有更高的电流流过。小凸肩6可以构成为带有被压印的尖端的三角形，并且朝向过滤管2的内壁或套管内表面定向。小凸肩6例如径向对称地钎焊或焊接在高压电极1的外侧上。然而也可以设计为，在第一步骤中，一个或两个或者更多个铅板或小铅板例如焊接到高压电极1的外侧上。铅板优选具有矩形的横截面并且用其较短的侧面安置在高压电极1上，优选安置在两个对置的侧上。在该步骤之后，小凸肩6例如可从铅板中冲制出。也可以将多于两个的铅板安置在高压电极1上，其中这些铅板优选径向对称地布置在高压电极上。
在冲制出小凸肩6之后，对高压电极1进行扭转，为此高压电极多次围绕本身转动。这样的转动或扭转在将小凸肩6布置在高压电极1的两个对置的侧之后进行。在扭转之后，小凸肩6围绕高压电极1的整个外周布置并且形成所谓的小凸肩电极，其中小凸肩6由此以围绕高压电极1的螺旋线布置。在此，小凸肩6的长度与高压电极1的长度或过滤管2的直径之比是重要的。
在图2中示出了高压电极1的视图。在此，小凸肩6的长度与高压电极1的长度或过滤管2的直径之比是重要的。高压电极的长度与小凸肩的长度之比可以是至少40:1、优选至少50:1、尤其至少60:1。小凸肩的长度与过滤管的净直径之比优选在1:2到1:4之间、尤其大致为1:3。
在图3中示出了高压电极1的横截面。可看到的是，在俯视图中小凸肩6径向对称地围绕高压电极1的铅棒布置。在将高压施加到高压电极1时出现局部气体放电，其由小凸肩6增强并且因此高压电极1也称作放电电极。小凸肩6优选布置在铅棒上，使得与被压印的尖端对置的侧分别沿着高压电极1或铅棒的纵轴线布置。这在图3中可看到，因为小凸肩6在横截面的视图中仅示出为线条。
图4示出了多个过滤管2的视图的局部。在每个过滤管2中在此布置一个高压电极1。带有高压电极1的过滤管2组合成管式过滤器，该管式过滤器可以使用在静电沉淀器中。高压电极1分别至少在过滤管2的长度上伸展并且与相应的管内壁间隔地布置。在工作中，在高压电极1上可以施加范围从20kV到40kV、优选28kV到32kV的电压。如在图4中可看到的那样，小凸肩6在铅棒扭转之后围绕铅棒螺旋形地布置。
可以使用高压电极1的管式过滤器优选大致垂直地布置，并且例如可以为2m到7m、优选2.5m到6.5m、尤其大致5m长。此外，该管式过滤器例如可以包括19个过滤管2，所述过滤管可以分别具有15cm到35cm、优选20cm到30cm、尤其大约25cm的净直径。管式过滤器从下往上被含有颗粒的混合物穿流，颗粒可从混合物中沉淀。
过滤管2的横截面可以根据图4大致圆形地构成。然而，也可以设置任意其他横截面的过滤管2，优选为多边形。特别有利的是，过滤管2分别具有六边形的横截面，使得多个过滤管2能够节省位置地彼此连接并且由此具有蜂窝结构。
在根据本发明的用于制造高压电极1的方法中，该高压电极由铅制成，优选以长形的或棒形的形状浇铸。为了增强，由镍基合金如22构成的股线3以铅在外围浇注，使得其完全被铅包覆。这样制造的铅棒可以优选具有大致环形的横截面。这样的铅棒已经可以用作高压电极1。为了提高其效率，然而接着可以将两个或更多个平面的铅板布置在高压电极1的两个相对置的侧上。铅板例如焊接或钎焊在其上。进一步，小凸肩6从铅板中冲制出。小凸肩6可以构成为被压印的尖端的三角形。通过冲制过程冲掉的铅可以又熔融并且被再次使用。为了使小凸肩6螺旋形地围绕铅棒分布，将高压电极1扭转。
Claims (11)
1.一种用于静电沉淀器、尤其是湿电分离器的高压电极(1)，其中高压电极长形地构成并且能布置在过滤管(2)内，
其特征在于，
高压电极(1)至少部分由铅形成，其中在铅内设置增强部。
2.根据权利要求1所述的高压电极(1)，
其特征在于，
设置由镍基合金构成的股线(3)，其中股线(3)在高压电极(1)内引导并且完全被高压电极包覆。
3.根据权利要求1或2所述的高压电极(1)，
其特征在于，
在高压电极(1)的下端部上布置重量体(4)。
4.根据权利要求1至3之一所述的高压电极(1)，
其特征在于，
在高压电极(1)的上端部上布置弯形物(5)用于将高压电极(1)挂入过滤管(2)中。
5.根据权利要求1至4之一所述的高压电极(1)，
其特征在于，
在高压电极(1)外侧至少部分布置小凸肩(6)，尤其是三角形小凸肩(6)。
6.根据权利要求5所述的高压电极(1)，
其特征在于，
高压电极(1)是扭转的，使得小凸肩螺旋形布置。
7.根据权利要求1至6之一所述高压电极用于在湿电分离器中的过滤管(2)内产生电场的应用。
8.一种用于制造用于静电沉淀器、尤其是湿电分离器的高压电极(1)的方法，
其特征在于，
将高压电极(1)至少部分由铅制成并且内部增强。
9.根据权利要求8所述的方法，
其特征在于，
由镍基合金构成的增强的股线(3)以铅在外围浇注。
10.根据权利要求8或9所述的方法，
其特征在于，
在高压电极(1)外侧在高压电极(1)的两个对置的侧上分别布置平面的铅板，并且由每个铅板冲制出或切割出小凸肩(6)。
11.根据权利要求10所述的方法，
其特征在于，
将高压电极(1)扭转。
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