CN109201336B - 静电分离器和用于将物质从废气流中静电分离的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于从废气流(5)中分离一种或多种物质(9)的静电分离器(1)以及方法，具有用于产生电晕放电(6)的有效部分(14)的放电电极(2)以及冲洗液体供应部(21)，借助于该冲洗液体供应部可以将冲洗液体(10)供应给所述分离器(1)，以便除去要被分离物质(9)的沉积在放电电极(2)上的沉积物。要说明一种用于从废气流(5)中静电分离物质的改进的静电分离器以及改进的方法，其中，与现有技术相比消耗更少清洁液体并且更可靠地实现清洁。为此提出一种冲洗装置(8)，该冲洗装置构造成用于，使冲洗液体(10)作为冲洗流(22)通过放电电极(2)的头部区域(12)指向到放电电极(2)的有效部分(14)上。

Description

静电分离器和用于将物质从废气流中静电分离的方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的静电分离器以及一种根据权利要求16前序部分所述的用于将物质从废气流中静电分离的方法。

背景技术

在使用设施用于净化废气并且也用于净化排出空气时应用不同的技术。这样能够燃烧废气、冲洗或清除最细微的颗粒。为了清洁由制造半导体产品、例如基于硅的太阳能模块或LED所产生的废气，这种设施通常连续运行，即每周七天、每天24小时地运行。但是，本发明还包括用于处理废气流例如过程气流的装置。这种废气流可以在其在分离器中被处理之后在过程链内部继续使用。

静电分离器、尤其是具有被含水分离液体浸过的壁的静电管分离器已经被证明为用于从气流中分离物质、尤其是颗粒的紧凑和易维护的技术，其中，这种气流也可能包含腐蚀性气体残余物。在此，要被分离的物质、尤其是要被分离的颗粒通过高电压场充电，并被吸引到通过分离液体形成的、处于地电位的液膜中。在分离器中设置至少一个高压电极用于在废气流中产生电晕放电，以便实现要被分离的物质的充电。因此，高压电极也称为放电电极(Sprühelektrode)。

通过对放电电极施加高电压，在放电电极的有效部分与作用为对应电极的液膜之间产生电晕放电。为了有针对性地并且均匀地形成沿着有效部分的电晕放电，可以在那里特别构造放电电极。放电电极例如可以具有至少一个放电尖端，从该放电尖端产生电晕放电。由JP2013-240741 A已知这种静电分离器的示例。

但是在分离运行期间，一部分要被分离的物质不进入到为其设置的、由分离液体组成的液膜中，而是沉积在分离器的其他部分上、尤其沉积在放电电极上。电晕放电的产生受到沉积在那里的物质的阻碍。如果由于受限制的电晕放电使要被分离的物质不再能够足够充分地充电，则分离器的分离效率随时间而降低。这主要可能导致，实际要被分离的物质保留在废气流中并穿过分离器。以该方式，这些物质进入到后置过程中或者释放到环境中。

未分离物质的通过导致次要缺点，即，物质或颗粒沉淀在分离器的后置于分离区域的区域中。在分离器排气流中的大气由于沿着分离液体流动而以水蒸汽饱和，由此可以基于液化作用形成导电的膜状覆层。在施加到放电电极上的高电压的影响下，产生沿着表面的泄漏电流。在极端情况下，泄漏电流可能沿着处于高压下的放电电极与地电位之间的表面形成。在此，甚至会导致高电压击穿。

为了避免这种不利的主要和次要效应，必须有规律地清除引导高压的放电电极上的沉积物，以便随时保证足够的静电分离器的分离效率。

由KR 10-2013-0067576 A已知一种静电管分离器，该静电管分离器在内部具有多个喷嘴，通过所述喷嘴可以清洁分离器内部。在此，通过喷嘴引入的清洗液体不仅覆盖高压电极，而且覆盖分离器的整个内室。为了冲洗掉电极上的沉积物，在此消耗大量的清洗液体。此外，通过喷嘴还产生细小的液滴，这些液滴被清洁后继续使用的气流继续携带，并且可能导致后置区域的泄漏电流和击穿。

为了避免泄漏电流和高压飞弧，JP2013-240741 A提出一种电极贯通件，在该贯通件中绝缘体的特殊结构要避免飞弧。但是，这些解决方案不能提供上述问题的持久解决方案。

由DE 202 11 439 U1已知一种用于从内燃机的曲轴壳体通风装置的空气流中分离油的电分离器。该分离器具有放电电极和沉积电极。喷射装置将清洗液体喷射到分离器中的所述两个电极的至少一个电极上。

由EP 0 014 497 A1已知一种使用在电过滤器中的具有放电尖端的放电电极，在该电过滤器中包含液态组分的废气被净化。在放电电极的工作位态中，放电尖端的每个部分布置得低于具有最高电荷浓度的放电尖端点。由此应显著减少在这些点上的沉积物形成并且由此显著减少放电尖端失效。

由DD 138 608 A1已知一种用于防止在电灰尘分离器的支撑绝缘体中形成凝聚物和/或灰尘的装置。在绝缘体内室中，在设有清洁开口并且以盘遮盖的绝缘盖下方设有平面的节流元件，所述节流元件对流经绝缘盖中的开口的冲洗气体这样节流并且要分布在绝缘体内室的自由横截面上，使得产生均匀的排挤流动。

由DE 10 93 447 A已知一种用于防止形成涡流的装置，该涡流在对电的气体净化或乳液分离设施中的绝缘体进行通风时导致污染。绝缘体被这些针对污染进行防护的冲洗管或扩散管包围，通过所述冲洗管或扩散管引导环绕冲洗绝缘体的清洁气体或其他冲洗剂。在此，冲洗管或扩散管具有文氏管形状。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种改进的静电分离器以及一种改进的用于将物质从废气流中静电分离的方法，其中，清洁液体的消耗低于现有技术，并且更可靠地实现清洁。

该任务通过根据权利要求1所述的静电分离器以及根据权利要求16所述的用于将物质从废气流中静电分离的方法解决。

在本发明的范围内，要被分离的物质尤其只理解为，具有小于10μm数量级的空气动力学直径的固态或液态颗粒。可选地，也可以附加地包括其他颗粒类型或者不以颗粒构型、而是作为气体存在于废气流中的物质。

根据权利要求1，静电分离器设置成用于将一种或多种物质从引导穿过静电分离器的废气流中分离。静电分离器具有用于产生电晕放电的有效部分的放电电极以及冲洗液体供应部，借助于该冲洗液体供应部可以将冲洗液体供给到用于清洁放电电极的分离器中。所述清洁用于部分或完全地除去存在于放电电极上的要被分离的物质的沉积物。本发明的特征在于，静电分离器具有冲洗装置，该冲洗装置构造用于，使冲洗液体作为冲洗流通过放电电极的头部区域指向到放电电极的有效部分上，从而通过冲洗流冲刷放电电极的有效部分。在此，在所谓的分离器再生模式期间产生的冲洗流带走位于有效部分上的沉积物。通过静电分离器的这种构型可以相对于由现有技术已知的装置明显减少用于清洁放电电极所需的冲洗液体量。由于需要较少的冲洗液体量，在尺寸相似的冲洗液体供应部中同样减少用于冲洗电极所需的冲洗持续时间。由此总体上缩短再生模式的持续时间，并且分离器可以相对更长时间地在分离模式中运行，从而进一步提高静电分离器的有效分离效率。基于在明显较小的范围中出现的沉积物和在分离器的排出区域中的导电凝聚物，很少需要手动地清洁这些区域。

根据本发明设置为，所述冲洗装置具有用于与由冲洗液体供应部放出的冲洗液体的输入流的流速相比降低冲洗流流速的器件。在此，也可能主要通过横截面扩大发生流速的降低。也可以在冲洗装置内部设置流阻，通过该流阻使进入到冲洗装置中的冲洗液体在其流速方面降低。在此，一部分冲洗液体中间储存在冲洗装置中，使得在冲洗过程期间，与通过输入流进入到冲洗装置中的冲洗液体相比，较少的冲洗液体作为冲洗流离开冲洗装置。在与通过冲洗流的实际冲洗过程相比更短的时间内实现冲洗液体到冲洗装置中的导入。由此，在重新使用废气流和进一步的分离过程之前，可以通过冲洗液体的输入流使可能引入到分离器中的液滴及时沉积。

根据本发明，冲洗装置具有杯状元件，该杯状元件的底部指向活动部分并且该杯状元件的开口指向放电电极的头部区域。冲洗装置的这种构型可以特别简单地制造和安装。

此外，根据本发明设置为，杯状元件的底部和/或该杯状元件的周壁具有用于放出冲洗流的至少一个冲洗开口、例如孔、缝隙或类似结构。在此，冲洗流通过冲洗开口从冲洗装置中流出，并且流到放电电极的规定区域上。在此，可以设置为，引入到杯状元件中的冲洗液体通过设置在杯状元件底部的冲洗开口排出。

根据本发明还设置为，在杯状元件内部设有至少一个流阻、例如转向设备，用于提高对于冲洗液体的流动阻力和/或用于产生和/或加强在冲洗液体中的湍流。这有利地引起冲洗液体在放电电极上的均匀分布和受控制的排出。当冲洗液体在侧面流入到冲洗装置中时尤其是这种情况。作为转向设备例如可以设置盘状或环状的嵌件，该嵌件布置在杯状元件内部。由此使进入到杯状元件中的冲洗液体发生湍流，降低其流速并且以受控的方式作为冲洗流从冲洗装置中流出。

根据本发明的优选实施方式可以设置，在放电电极的有效部分中设有至少一个突出的放电尖端，以便产生电晕放电。在此，冲洗装置构造有用于引导冲洗流经过至少一个放电尖端的设备。冲洗流还被有针对性地引导到对于实现高分离效率重要的区域上，所述区域是在其中产生电晕放电的区域。因此，更好地利用所需的冲洗液体量，由此更有效地清洁放电电极。

此外可以设置为，放电电极在其纵向方向上具有至少两个、优选更多个放电尖端。冲洗装置这样构造，使得冲洗流相继冲洗沿放电电极的纵向方向布置的至少两个放电尖端。以该方式，可以减少所需的冲洗液体量，因为冲洗流用于冲洗至少两个放电尖端，并且由此更大部分的冲洗液体可供用于清洁各个放电尖端。

在本发明的扩展方案中还可以设置为，放电电极固定在其头部区域上，并且在所述放电电极的纵向方向上延伸的有效部分悬挂地布置在分离器内部，其中，冲洗流受重力支持地在有效部分上流过。以该方式，可以防止或者至少明显地减少冲洗液体不期望地进入到放电电极的固定区域中。通过冲洗流受重力支持地沿着放电电极排出，避免或者至少明显减少细微的冲洗液体液滴在分离器内部的不期望的形成，从而在继续使用废气流时这种液滴仅以不明显的程度从分离器排出。

此外，放电电极可以区段式地构造有至少一个板元件或筋元件并且构造有至少一个位于所述板元件或筋元件上的放电尖端。已经证实，通过这种构型能够特别均匀地产生电晕放电。同时，能够以简单的方式并且成本有利地制造这种放电电极。例如可以在构造放电尖端的情况下在侧面冲压两个或更多个薄板段，以便随后为了形成放电电极而相互接合。在此，在纵向方向上所述放电电极可以具有星形、十字形或多臂的横截面形状，该横截面形状通过单个板元件或筋元件形成。

在此，根据本发明的优选构型可以设置，冲洗装置为了冲洗液体在放电电极上的均匀分布而与放电电极的横截面近似同心地构造。以该方式，能够特别有利地将冲洗液体引导到放电电极上，从而形成在放电电极横截面上均匀分布的冲洗流。

在此，优选可以设置为，至少一个冲洗开口对准放电电极的至少一个放电尖端。在此，冲洗开口例如可以与放电电极的放电尖端的布置对准，例如与放电尖端叠合。

替代地或附加地，冲洗开口可以设置在杯状元件的周壁中，由此在冲洗装置内部达到一定的液体水平时附加的冲洗流从杯状元件的周壁流出。在周壁中的冲洗开口同样可以与放电电极的放电尖端对准，从而可以使冲洗流或者说冲洗流的一部分有针对性地流到要清洁的放电电极区域上。按照放电电极的类型和构型或者取决于相应的制造方法，冲洗开口可以构造为孔、缝隙或类似结构。

例如也可以设想，构造为缝隙的冲洗开口接收放电电极的有效部分的至少一小部分或者放置在其上，并且由此对准放电尖端。

补充地，根据本发明可以设置为，放电电极的头部区域具有电接头以使放电电极与分离器的分离室外部的电供应部连接，其中，电接头和分离室借助于起阻碍液体作用的电极贯通件相互分开。以该方式，可以有效地预防泄漏电流和电击穿。

在此，起阻碍液体作用的电极贯通件可以具有湿侧和干侧，其中，干侧布置在分离室外部，并且湿侧布置在分离室内部。用于放电电极的电极贯通件具有以干燥的冲洗气体从外部加载的室，放电电极的一部分延伸穿过该室。

通过以干燥的冲洗气体从外部加载室，可以特别好地避免出现从分离室通向电接头的泄漏电流，因为干燥的冲洗气体挤入并且有效地干燥可能从分离室侵入到室中的液体或湿气。在此，室以轻微的过压运行，其中，干燥的冲洗气体持续地从电极贯通件的室排出到分离室中，并且在此将可能进入到分离室中的液体或材料挤回。冲洗气体例如可以是任何在现有的工艺领域中视为惰性的气体(例如干燥空气、氮气或CO₂)，所述气体具有少量湿气，优选具有低于0°的露点。在这里特别优选使用压力空气，所述压力空气在工艺技术领域中经常可以容易地并且成本有利地使用。

此外可以优选地设置为，用于放电电极的电极贯通件在湿侧具有用于冲洗气体的冲洗空隙，冲洗气体穿过该冲洗空隙逸出到分离室中。为此，电极贯通件可以具有扩宽部，通过该扩宽部在湿侧在放电电极与电极贯通件之间空出用于冲洗气体的冲洗空隙。所述冲洗流这样调节，使得穿过冲洗空隙的排出速度高于废气流在分离器柱中的流动速度；优选地，所述冲洗流的排出速度处于要被清洁的废气流的流动速度的一倍与两倍之间。优选地，冲洗空隙可以构造为环缝或者构造为与放电电极的横截面形状相适配的缝隙。冲洗空隙优选在电极贯通件与放电电极之间环形地构造，并且在电极贯通件的室与分离室之间延伸。

已经证实为特别有利的是，用于冲洗气体的、设置在电极贯通件中的室划分成中心室和与冲洗气体供应部连接的外部环室，其中，中心室和环室借助于用于冲洗气流的均匀化设备、尤其是环形海绵相互分开。穿过所述室从冲洗空隙排出到分离室中的冲洗气流能够以该方式特别好地均匀化。因此，可以在外部环室的任意一侧上实现冲洗气体的供应。设置在外部环室与中心室之间的均匀化设备引起均匀向内进入的冲洗气流。均匀化设备同时也可以作为空气过滤器起作用，该空气过滤器防止不期望的材料进入到中心室中并且由此防止朝着冲洗空隙和分离室的方向进入。

此外，本发明可以通过以下方式构型：冲洗液体供应部例如管状地这样构造，使得冲洗液体的输入流至少部分地作为全射流进入到冲洗装置中。以该方式，能够明显减少在分离室内部的布管费用。同时，避免冲洗液体供应部与冲洗装置的物理连接并且由此避免与放电电极的间接物理连接，由此改进分离器的绝缘特性。通过省去在分离室内部中的、用于将冲洗液体转移到冲洗装置中的单独的管或软管，也减少了在分离室中存在的未使用的表面，在该表面上可能形成不期望的沉积物和导电膜。

替代于上述冲洗液体供应部的构型可以设置为，电极贯通件、尤其是该电极贯通件的中心室具有冲洗液体供应部。在这种情况下，省去在分离器的分离室内部的单独供应。同时，冲洗液体可以特别有针对性地施加到放电电极上。在此，冲洗液体穿过冲洗空隙并且通过放电电极的头部区域进入到冲洗装置中。除了省去用于冲洗液体供应的、连接到分离室上的分开的接口以外，该构型也导致所述装置的特别紧凑的结构。

此外，上面说明的技术任务通过一种根据权利要求16所述的、用于将物质从废气流中静电分离的方法解决。根据本发明，通过上述静电分离器实施这种方法。在此，静电分离器以分离模式和再生模式交替地运行，其中，废气流在分离模式期间被引导穿过在分离器中产生的电晕放电。所述电晕放电在至少一个放电电极的有效部分与分离器的对应电极之间产生。在此，对应电极优选通过由分离液体组成的接地的液膜形成，该对应电极与放电电极相对置。废气流以及电晕放电在再生模式期间被中断，以便借助于冲洗液体从放电电极至少部分地除去要被分离的物质的沉积物。根据本发明的方法的特征在于，冲洗液体作为冲洗流从冲洗装置通过放电电极的头部区域指向到放电电极的有效部分上，使得冲洗流在重力影响下沿着放电电极流过，并且在此至少部分地冲掉物质存在于放电电极上的沉积物。如上所述，与现有技术相比能够减少所需的冲洗液体量以及也减少用于清洁所需的时间。

优选可以设置为，冲洗液体的输入流首先被引导至放电电极的头部区域并且借助于冲洗装置从那里出发作为冲洗流被引导经过放电电极的有效部分。通过这种分步可以以所期望的程度与实际的冲洗过程无关地、尤其更快地实现冲洗液体导入，由此在整体上简化静电分离器的运行。

此外，根据本发明的方法允许微细液滴的沉积，所述微细液滴可能在再次使用分离模式之前在供应冲洗液体时产生。这样可以明显减少由于在分离器的排出区域中重新使用废气流而导致的这种液滴的继续携带。

本方法可以特别优选地由此表征，冲洗装置使冲洗液体在产生冲洗流时发生湍流和/或分布在放电电极的横截面上。以该方式，可以特别有效地并且均匀地实现放电电极的清洁，而与冲洗液体的输入流从哪个方向并且以什么速度进入冲洗装置无关。

根据本发明的静电分离器为了能够实现无中断的运行可以与其他静电分离器、尤其与根据本发明的分离器在流体技术上联接成分离器系统，在该分离器系统中各个分离器可以相互独立地以废气流加载，并且可以在不同的运行模式中运行。因此，本发明同样包括这种分离器系统，该分离器系统具有至少一个根据本发明的静电分离器和至少一个另外的分离器，它们在流体技术上这样相互耦合，使得它们可以相互独立地加载以废气流并且可以在分离模式或再生模式中运行。

所述分离器系统本身或者每个分离器本身可以具有控制和监控系统，该控制和监控系统作为单元控制和监控各个分离器和分离器系统的运行。

因此，在需要分离器系统持续运行时，在一个或多个分离器的维护或再生模式期间废气流可以转向到至少一个保留的、处于分离模式的分离器上，从而可以可靠地并且不中断生产地实施分离器的维护或再生。

因此，根据本发明的方法也可以涉及上述的具有至少两个静电分离器的分离器系统的运行。

附图说明

由下面参照附图对实施例的描述给出本发明的其他目的、优点、特征和应用可能性。在此，所有描述的和/或以图形示出的特征独立地或以任意有意义的组合形成本发明的主题，而与它们在权利要求中的组合或它们的引用关系无关。附图示出：

图1A静电管分离器的第一实施例的示意图以示出技术特征，

图1B与图1A一致的视图，在该视图中表征出在分离模式期间产生的效应，

图2A根据图1A的管分离器的一部分的放大示意图，

图2B根据图2A的视图，在该视图中表征出在再生模式期间产生的效应，

图3A-3C不同形状的放电电极的示意性横截面示图，

图4-6根据本发明的具有冲洗开口的冲洗装置的底部示意图，

图7冲洗装置的示例的示意性立体示图，

图8和9根据本发明的具有在周壁中的冲洗开口的冲洗装置的多个示意性立体视图，

图10A用于示出技术特征的第二实施方式的示意图，

图10B根据图10A的示图，在该示图中表征出在再生模式期间产生的效应。

相同或功能相同的构件在下面所示的参照多个实施例的附图中设有相同的附图标记，以改善可读性。

具体实施方式

图1A示出静电分离器1的第一实施方式，该静电分离器在本示例中构造为管分离器。在分离器1内部悬挂地安置放电电极2。放电电极2被对应电极3包围，或者说与对应电极3相对置，该对应电极作为液壁13在分离器柱4的内侧上形成。液壁13理解为液膜，该液膜通过在分离器柱14内侧向下移动的分离液体7形成。

为了构造液壁13，分离液体7从环形溢流槽47流出并且在分离器柱4的内侧上在重力影响下向下流动。

放电电极2通过它的头部区域12固定在起阻碍液体作用的电极贯通件50中，并且因此悬挂地布置在分离器柱4中。

在放电电极2的有效部分14上布置有多个放电尖端15，该有效部分在纵向方向19上连接到头部区域12上。所述放电尖端15在放电电极2的有效部分14中沿着该有效部分的长度16均匀地布置。放电尖端15在侧面从放电电极2突出并且指向对应电极3的方向。

在此，放电电极2的下端区域17自由悬挂在通过分离器柱4形成的分离室34中。

如在图1B中可看出，在分离器1的分离模式期间废气流5从下端区域17的方向进入到分离室34中。废气流5从下端区域17开始朝着放电电极的头部区域12的方向、逆着重力向上上升，并且通过分离器1的排出区域53中的排气通道46离开分离室34。排出区域53在放电电极2的有效部分14上方连接到分离区域52上。从分离区域52到排出区域53的过渡近似沿着在放电电极的有效部分14的过渡部与分离器柱4的溢流槽47的溢流48之间的连接线54实现。沿着分离器柱4的分离液体7与废气流5的流动方向是相反的。

从溢流槽47朝着废气流5的方向通过流出的分离液体7形成的液壁13沿着放电电极2的纵向方向19一直延伸到该放电电极的头部区域12、即一直延伸到有效部分14上方。

在放电电极2的头部区域12与有效部分14之间布置构造为杯状元件23的冲洗装置8，该冲洗装置的开口24指向头部区域12。冲洗装置8在其底部25上具有冲洗开口26，所述冲洗开口用于产生冲洗流22。

图4-9示出具有不同构造的冲洗开口26的冲洗装置8的示例。

在放电电极2的有效部分14上方，在分离器1的排出区域53中靠近通向排气通道46的过渡部地布置有冲洗液体供应部21，该冲洗液体供应部在所示情况下作为喷嘴用于产生冲洗液体10的输入流20。

如在图1B中所示，废气流5在分离模式期间与分离液体7的流向相反地向上引导到分离室34中。废气流5包含点状表示的物质9，所述物质在本示例中以颗粒形状或者作为气雾存在，所述物质具有在小于10μm范围内的颗粒尺寸。

被废气流5携带的物质9碰到在放电电极2与对应电极3之间产生的电晕放电6，从而使要被分离的物质相对于液壁13中的分离液体带电并且在静电力的影响下吸引到分离液体7中。分离液体7在本示例中处于地电位。在物质9碰到液壁13时，这些物质9被液壁13捕获并且夹带至未示出的排出口。

然后，被净化的废气流5在排出区域53中进入到排气通道46中，并且从那里开始要么放出到环境，要么承受进一步的废气处理，要么供应给后置过程。

在分离器1的分离模式期间，随着时间沉积物11尤其沉积在放电电极2的放电尖端15上。这阻碍电晕放电6的产生。由此分离器1的分离效率降低。

图2示出在图1A和图1B中示出的分离器1的一部分的局部放大图。作为液壁13存在的对应电极3和分离室34的上壁也存在，但是未示出。

冲洗装置8除了底部25也具有属于杯状元件23的周壁40，该周壁从底部25朝着头部区域12的方向延伸到排出区域53中。在头部区域12中放电电极2设有构造为固定杆的棒状元件42，该棒状元件在其露出的区域中设有由电绝缘材料制成的绝缘罩49。绝缘罩49一直伸到电极贯通件50中，并且通到电极贯通件50的中心室37为止。

电极贯通件50用于，使放电电极2的电接头27与存在于分离室34中的湿空气分开。电接头27用于使放电电极2与未示出的电供应部连接，通过该电供应部施加高压到放电电极2上。在本发明范围内，高压理解为在6千伏至25千伏范围内的电压、尤其是直流电压。

中心室37被加载以冲洗气体35，该冲洗气体在分离模式期间或者也持久地通过棒状元件42与贯通件壁44之间形成的冲洗空隙31排出到分离室34中。在贯通件壁44的区域中，电极贯通件50具有扩宽部28，从而在放电电极2与贯通件壁44之间空出冲洗空隙31。在此，冲洗空隙31和以冲洗气体35加载中心室37的强度可以这样构造，使得位于中心室37中的冲洗气体35通过冲洗空隙31以相比于废气流5在分离器柱4中的速度呈1.4倍的速度排出到分离室34中。

冲洗气体35优选是干燥的压力空气。冲洗气体35包围放电电极2的夹在电极贯通件50中的穿过区段36，该穿过区段通过位于中心室37中的冲洗气体35有效地干燥，并且保持没有液体进入。

中心室37借助于呈环形海绵元件形式的均匀化设备39与外部环室38分开。外部环室38和中心室37形成以冲洗气体35加载的室30，该室又与冲洗气体供应部29连接。为了保证冲洗气体35从外部环室38均匀地溢出到中心室37中，均匀化设备形成用于冲洗气流5的流阻，从而形成在外部环室38与中心室37之间的压力差，以便保证冲洗气体均匀地通过均匀化设备进入到中心室37中。以该方式保证，几乎没有湿气从电极贯通件50的湿侧32进入到其干侧33上，由此几乎可以避免在电接头27与分离器柱4的内部之间的泄漏电流的存在。此外，冲洗空隙31至少在很大程度上防止在放电电极2与对应电极3之间沿着电极贯通件50的湿侧32构造连续的导电膜。

在电极贯通件50侧面布置有冲洗液体供应部21，冲洗液体10可以作为输入流20以全射流的形式穿过该冲洗液体供应部引导到冲洗装置8中。这在图2B中示出。在此可以看出，冲洗液体10的作为全射流进入到冲洗装置8中的输入流20在冲洗装置8内部可以借助于流阻43附加地发生湍流，从而使冲洗液体10首先均匀地分布在冲洗装置8内部。然后冲洗液体10作为冲洗流22从冲洗装置8开始通过在图4至9中所示的冲洗开口26排出到放电电极的有效部分14上，以便相继冲洗放电尖端15，并且减少在那里存在的沉积物11。

同时，在图2B中画出冲洗气体35的冲洗气流51，该冲洗气流通过冲洗气体供应部29首先流到外部环室38中，然后通过均匀化设备39流到中心室37中，然后穿过冲洗空隙31流到分离室34中。

图3A至3C示出放电电极2在其有效部分14的区域中的三个不同的可能的横截面形状。在此，横截面形状可以根据图3A十字形地、根据图3B星形地或者根据图3C多臂地构造。如在图3A和图3B中所示，棒状元件42也可以一直延伸到有效部分14中。放电电极2可以板状或筋状地实施，其中，在构造放电尖端15的情况下可以在边缘侧冲压多个单个的筋或薄板，以便接合成相应的横截面形状。放电尖端15在边缘侧构造在各个板元件18或筋元件41上。在图3A至3C中示出的横截面45仅仅是示例并且也可以不同地成形。

冲洗装置8优选可以在放电电极的有效部分14中与放电电极2的相应横截面45同心地对准。为此，冲洗装置8以杯状元件23的形状插到棒状元件42上，并且与有效部分14邻接。

在图4至9中示出的、不同地成形和布置的冲洗开口26优选与放电电极2的放电尖端15对准，以便尽可能有针对性地冲洗放电尖端15。

冲洗开口26例如可以作为缝隙十字形地布置，如在图4和5中所示的那样，或者作为孔存在。对此替代地，冲洗开口可以作为侧面的缝隙或者缺口设置在杯状元件23的周壁40中，从而当冲洗液体10溢流到杯状元件23中时通过这些冲洗开口26流出冲洗流22。根据在图7中的示图，冲洗开口26也可以设置为十字形的缝隙，所述缝隙从杯状元件底部25开始至少部分地伸到侧面周壁40中。

在图10A和10B中示出本发明的第二实施方式。与根据图1A至2B的第一实施方式不同，这些实施方式的不同之处在于，冲洗液体供应部21不构造为在电极贯通件50旁边的分开的喷嘴，而是构造为在电极贯通件50中的附加接口，冲洗液体可以通过该附加接口引导到中心室37中。尽管由此电极贯通件50的结构变得稍微费事，但是可以省去冲洗液体供应部21在分离器柱4中的设置。如在图10B中所示，输入流20不再作为全射流出现并且冲洗液体10还可以更直接并且更有针对性地穿过冲洗空隙31沿着扩宽部28引导到冲洗装置8中。在冲洗液体10到冲洗装置8中的供应结束以后，冲洗气流511使以冲洗液体润湿的穿过区段36的区域干燥，从而分离模式和为此所需的高压可以在短时间之后再接通到放电电极2上。为此本来就必须等待冲洗流22从冲洗装置8完全排出，从而不存在时间上的不利。

根据在这里所示的实施方式，与目前已知的工作原理相比，本发明在整体上能够实现静电分离器的明显更高效的并且更经济的运行。在这里所示的分离器可以与其他分离器1一起联合成分离器系统，该分离器系统通过各个分离器柱4的交替和叠加的运行实现连续的运行。

附图标记列表

1 静电分离器

2 放电电极

3 对应电极

4 分离器柱

5 废气流

6 电晕放电

7 分离液体

8 冲洗装置

9 物质

10 冲洗液体

11 沉积物

12 头部区域

13 液壁

14 有效部分

15 放电尖端

16 长度

17 下端区域

18 板元件

19 纵向方向

20 输入流

21 冲洗液体供应部

22 冲洗流

23 杯状元件

24 开口

25 底部

26 冲洗开口

27 电接头

28 扩宽部

29 冲洗气体供应部

30 室

31 冲洗空隙

32 湿侧

33 干侧

34 分离室

35 冲洗气体

36 穿过区段

37 中心室

38 环室

39 均匀化设备

40 周壁

41 筋元件

42 棒状元件

43 流阻

44 贯通件壁

45 横截面

46 排气通道

47 溢流槽

48 溢流

49 绝缘罩

50 电极贯通件

51 冲洗气流

52 分离区域

53 排出区域

54 连接线

Claims (22)

1.一种静电分离器(1)，用于从废气流(5)中分离一种或多种物质(9)，所述静电分离器具有放电电极(2)以及冲洗液体供应部(21)，该放电电极具有用于产生电晕放电(6)的有效部分(14)，借助于该冲洗液体供应部能够将冲洗液体(10)供应到所述分离器(1)中以去除要被分离的物质(9)的沉积在所述放电电极(2)上的沉积物(11)，其中，所述分离器(1)具有冲洗装置(8)，该冲洗装置构造成用于，使所述冲洗液体(10)作为冲洗流(22)通过所述放电电极(2)的头部区域(12)指向到所述放电电极(2)的所述有效部分(14)上，其中，所述冲洗装置(8)具有用于与从所述冲洗液体供应部(21)放出的所述冲洗液体(10)的输入流(20)的流速相比降低所述冲洗流(22)的流速的器件，并且其中，所述冲洗装置(8)具有杯状元件(23)，该杯状元件的底部(25)指向所述有效部分(14)并且该杯状元件的开口(24)指向所述放电电极(2)的所述头部区域(12)，其中，所述杯状元件(23)的所述底部(25)和/或该杯状元件的周壁(40)具有至少一个用于放出所述冲洗流(22)的冲洗开口(26)，其特征在于，在所述杯状元件(23)内部设有至少一个流阻(43)以提高对于所述冲洗液体(10)的流动阻力和/或用于产生和/或加强在所述冲洗液体(10)中的湍流。

2.根据权利要求1所述的分离器(1)，其特征在于，在所述放电电极(2)的所述有效部分(14)中设有至少一个放电尖端(15)，并且所述冲洗装置(8)构造有用于引导所述冲洗流(22)通过所述至少一个放电尖端(15)的设备。

3.根据权利要求2所述的分离器(1)，其特征在于，沿所述放电电极(2)的纵向方向(19)布置有至少两个放电尖端(15)，并且所述冲洗装置(8)这样构造，使得所述冲洗流(22)相继冲洗所述至少两个放电尖端(15)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的分离器(1)，其特征在于，所述放电电极(2)在该放电电极的头部区域(12)上固定在所述分离器(1)中，并且沿所述放电电极的纵向方向(19)延伸的所述有效部分(14)悬挂地布置在所述分离器(1)的内部，其中，所述冲洗流(22)受重力支持地在所述有效部分(14)上流过。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的分离器(1)，其特征在于，所述放电电极(2)至少区段式地构造有至少一个板元件(18)或筋元件(41)并且构造有至少一个位于所述板元件或筋元件上的放电尖端(15)。

6.根据权利要求5所述的分离器(1)，其特征在于，所述冲洗装置(8)为了所述冲洗液体(10)在所述放电电极(2)上的均匀分布而与所述放电电极(2)的横截面(45)近似同心地构造。

7.根据权利要求1所述的分离器(1)，其特征在于，所述至少一个冲洗开口(26)被设置为用于放出所述冲洗流(22)的孔或缝隙。

8.根据权利要求2所述的分离器(1)，其特征在于，至少一个冲洗开口(26)对准所述放电电极(2)的所述至少一个放电尖端(15)。

9.根据权利要求1或8中任一项所述的分离器(1)，其特征在于，所述至少一个流阻(43)是转向设备。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的分离器(1)，其特征在于，所述放电电极(2)的所述头部区域(12)具有用于使所述放电电极(2)与所述分离器(1)的分离室(34)外部的电供应部连接的电接头(27)，其中，所述电接头(27)和所述分离室(34)借助于电极贯通件(50)相互分开。

11.根据权利要求10所述的分离器(1)，其特征在于，所述电极贯通件(50)具有湿侧(32)和干侧(33)，其中，所述干侧(33)布置在所述分离室(34)外部，并且所述湿侧(32)布置在所述分离室(34)内部，并且所述电极贯通件(50)具有能够以冲洗气体(35)从外部加载的室(30)，所述放电电极(2)的一部分延伸穿过该室。

12.根据权利要求11所述的分离器(1)，其特征在于，所述电极贯通件(50)具有扩宽部(28)，通过该扩宽部在湿侧在所述放电电极(2)与所述电极贯通件(50)之间空出用于所述冲洗气体(35)的冲洗空隙(31)。

13.根据权利要求12所述的分离器(1)，其特征在于，用于所述放电电极(2)的所述电极贯通件(50)的所述室(30)划分成中心室(37)和与冲洗气体供应部(29)连接的外部的环室(38)，其中，所述中心室(37)和所述环室(38)借助于用于所述冲洗气流(51)的均匀化设备(39)相互分开。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的分离器(1)，其特征在于，所述冲洗液体供应部(21)这样构造，使得冲洗液体(10)的所述输入流(20)至少部分地作为全射流进入到所述冲洗装置(8)中。

15.根据权利要求11至13中任一项所述的分离器(1)，其特征在于，所述电极贯通件(50)具有所述冲洗液体供应部(21)。

16.根据权利要求3所述的分离器(1)，其特征在于，沿所述放电电极(2)的纵向方向(19)布置有多个放电尖端(15)。

17.根据权利要求13所述的分离器(1)，其特征在于，所述均匀化设备(39)是环形海绵。

18.根据权利要求14所述的分离器(1)，其特征在于，所述冲洗液体供应部(21)管状地构造。

19.根据权利要求11至13中任一项所述的分离器(1)，其特征在于，所述电极贯通件(50)的中心室(37)具有所述冲洗液体供应部(21)。

20.一种用于在根据权利要求1至19中任一项所述的分离器(1)中将物质(9)从废气流(5)中静电分离的方法，该分离器以分离模式和再生模式交替地运行，其中，所述废气流(5)在所述分离模式期间被引导穿过在所述分离器(1)中产生的电晕放电(6)，该电晕放电在至少一个放电电极(2)的有效部分(14)与所述分离器(1)的对应电极(3)之间产生，并且所述废气流(5)以及电晕放电(6)在所述再生模式期间被中断，以便借助于冲洗液体(10)将要被分离的所述物质(9)的沉积物(11)从所述放电电极(2)除去，其特征在于，所述冲洗液体(10)作为冲洗流(22)从冲洗装置(8)通过所述放电电极(2)的头部区域(12)指向到所述放电电极(2)的所述有效部分(14)上，从而所述冲洗流(22)在重力影响下沿着放电电极(2)流过，并且在此至少部分地冲掉所述物质(9)的存在于所述放电电极(2)上的沉积物(11)。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，冲洗液体(10)的输入流(20)首先被引导至所述放电电极(2)的头部区域(12)并且借助于所述冲洗装置(8)从那里出发作为冲洗流(22)被引导通过所述放电电极(2)的所述有效部分(14)。

22.根据权利要求20或21所述的方法，其特征在于，所述冲洗装置(8)使所述冲洗液体(10)在产生所述冲洗流(22)时发生湍流和/或分布在所述放电电极(2)的横截面(45)上。

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