DD141792A1 - Vorrichtung zur ionisation von teilchen in einem gasstrom - Google Patents

Description

Titel der Erfindung?

Vorrichtung"zur Ionisation von Teilchen in einem Gasstrom

der Egfindim$;

Di© Erfindung betrifft ©ine Vorrichtung zur Ionisation, von üieilclieia in eisern Gasstrom zur Verbesserung.ihrer Abscheid«· barkeit in nachfolgenden Abscheidern«

Charakteristik der bekannten technisO'hen Löstagans;

Im DDR-WP B 03 c/201 JBG sind ein Verfahren uud eine Anordnung zur künstlichen Jgglomeration von Feinetstäuben beschrie-» ben, wobei vor dem Staubabscheider im Eohgasksnal ein Ionisator angeordnet ist, der den im Gaestrom befindlichen Staubteilchen eine elektrische Ladung erteilte Dieser lonieator bestellt auo speziellen plattenförmigen Maaseelektroden und mit Sprühspitsen versehenen Sprilhdrähten«. An letztere wird in an eich bekannter Weise eine Spannung solcher Höhe angelegt, daß zwischen den Masseelektroden und den Sprühe lekt rod en ©i^e Koronaentladung entsteht, wodurch der Staub elektrostatisch aufgeladen wird«

Weiterhin wird augefuiort, daß die Geachwiiadigkeit des staubbeladeten Gases im Ionisator so hoch ist_? daß keine Staubab-» lagenmgen im Ionisator eintretene Durch die Jufladung des S taub es im Ionisator soll eine Agglomeration der Staubteil·» chen und dadurch eine S^ilchenvergrößerung erzielt \?er<üen₉ wodurch die J.bscheid©\Tlrkung des nachgeschalteten Abscheiders erhöht wird*

Bskannt sind weiterhiö; Auordnu33gen_s bei d en enElek tr oabo oh eider unterschiedlicher Bauart vor Abscheidern angeordnet wer~ und die ©benfalle ä&n Effekt. der Agglomeration auamitsene

Beispielsweise offeriert die-japanische Firma Hitachi In einem'Prospekt eine "'AaOrdnung von einem zweistufigem Koagu» lator» der einem Multisyklonabeehe-ider vorgeschaltet ist» Dio · erste Stufe des Koagulators ©ntJiält bjx Hochspannung liegende SprUhdrähte-, denen fläehenfUrraige Maesealektroden gegenüber» stellen© Me in Gasriohtimg folgende zweit© Stufe -enthält an Hochspannung liegende f lächenförmige Elektroden, die ebensolchen -M&sseelektroden gegenüberstehen» Unter den beiden Stufen d.BB,Koagulators eind Stsubtrichter und Ststibauo trage V tun gen angeordnet« B@r wesentliche Unterschied zum D B 03 g/201 786 besteht daria, daß öle gewählte '.Agglomerations"» strecke-gleichzeitig zur' Abscheidung genutzt wirdo

Die is...der DDR<=PS B 03 ο/201 786 beschriebene" Anordnung hat ü@n Haohtaily daß der Ionisator einen hohen Masse=» und Pertigungsaufwand erfordert, indem ein auf wendiges '.Syo tem von speziellen Ifesseelektroden vorgesehoK ist sowie Sprühelektrod@n mit S.prühspitzen verwendet werden, deren Herstellung aufw.endig ist und die bei äen im Ionisator herrschenden hohe» G-ae<» geschwindigkeiten dem großen erosiven Verschleiß nicht-etand·» halten« Die angegebene ^nordn.ung hat außerdem den Hachteil, daß sich das ISatlad-uagseygtem bei fcolisa .,Gas temperatur en» bei·= sjsi0lsm^?eise Ms 450 ⁰C _t deformiert imd der Ionisator damit .funktlonsuntüchtig'wird* Bin weiterer lachteil dor.angegebenen Anordnung ist, daß bei'EfachrUstuDg" der'Ionisatoren in voThan^ denen Eatstaubimgsan-lagöK in jedem Pail ein Stück des Rohgaskanalff. entfernt werden muß, wodurch - das "SachrUsteja aufwe;iad5,g ist« ' i

Ziel der

Ziel der* Briinäung ie.t es, dio. vorgenanriten Mängel au besei> tigen und.eine Yorrlchtung-zur Ionisation'von Teilchen in einem Gaeetrom zvj? Erhöhung der 'Abscheidewirkung dee .smehgeschalteten Abschei-dere zn schaffen» ät& mit gorin.gem Per-ti« gunga« und .Ms-terialaufwand zu fertiges .ist, bsi

-3. 210963

reu beispielsweise "bis 450 ⁰C eingesetzt werden kann und mit der bei im Betrieb befindlichen Abscheidern die Nachriistbar» keit verbessert werden kann© .

^ft^^, des, Wesens der Erfindupjs;:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Ionisation von Teilchen in einem Gasstrom zur Verbesse«; ^ rung der Abscheidung in nachfolgenden Abscheider zu schaffen, deren Elektrodensystem einen minimalen Materialeineatz und Fertigungsaufwand aufweist, einfach im Aufbau und widerstandsfähig gegen Erosion und Tempera türen bis 450 ⁰C sowie montagegerecht aufgebaut und leicht in vorhandene Betriebsanlagen nachrüstbar ist* Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die als Ionisator bezeichnete Vorrichtung aus einem Gehäuse mit vorzugsweise viereckigem Querschnitt besteht, wobei die Quer« schüittsflache nicht wesentlich von der des Gaskanals abweicht, in dem erfindungsgemäß die zur Ionisierung benötigten Sprüh- -elektroden unmittelbar den Wänden des Gehäuses gegenüberstehen« Bei lichten Weiten des Gehäuses von vorzugsweise mehr als 500 mm werden parallel zur Strömungsrichtung £lächenhafte Zwischenwände angeordnet, die voneinander und von den Gehäusewänden entfernt und fest am Gehäuse oder am Deckel der Vorrioh« tung befestigt sind«. Diese Zwischenwände k'bxuass beiapielsweie©. als glatt© "Flächen, als Streifen oüer als perforierte Y/ände ausgebildet sein« Die für die Erzeugung einer Koronaentladung erforderlichen glatten oder profilierten Sprühelektroden hinreichend großen Querschnitts sind in an sich bekannter Weise in Eahmen angeordnete Dieae Rahmen sind einzeln oder über Abtragungen untereinander verbunden mittels Tragstangen an Isolatoren befestigt© Diese Isolatoren sind auf dem Deckel des Ionisatorgehäuses oder in seitlich an demselben angeordneten Kammern befestigt· Die Sprührahmen sind mittig zwischen den Gohäusewänden oder den Zwischenwänden und zwischen Gehäusewänden und Zwischenwänden angeordnete Die zur Ionisierung erforderlichen Hochspannungserzeuger können zwischen den Isolatoren

angeordnet werdene fiber der gesamtem Vorrichtung kann eine Schutzhaube, angeordnet werden«» Die Vorrichtung karm sowohl als kompaktes Kanalteil als such, als De-okelteil für die.laoh rttstung in vorhanden© ialagea gestaltet.e©in©

In die Sprühelektroden wird eise Hochspannung angelegt_s die eise KorOiiaesit ladung siwischön' Sprilhrahmon tmd Gehäuse u?ad/ oder- 'Zwischenwänden emSglicht» Die im Gasstroai Teilchöia erhalten eis© elektrisch© Laduag, so daß ihre :ffieratioi}gef.ordert und ihre Abscheidbarkeit la . Abechaidera erhöht wird©- Bi© Einhaltung eijaer hoheK Gasge~ schwiridigkeitf, vorzugsweise-über 10 m/s, verhindert, daß sich as den·· Sprüh·» und Masseelektrodea oder auf dom Gehäuseboden Staubablagerungan biläen© Gleichzeitig wird·, durch das Los= reiße» dar '!©ilohsn voa ders Masse elektroden deren Ladungspo« larität umgekehrt., wodurch die Agglomeration ebejjfalls unter«·. stützt wird β Die im Gehäuse..angeordneten Zwieohenv/ände ' haben ' entsprechend ihrer Befestigung am Gehäuseboden oder -deekßl eijxe stabilisierende wza tragende I?imlction₉ ermöglichen, dadurch den Einsatz-der Vorrichtung bsi höhere» Gastemperatu« ren, beiepielemfeise bie 450 ⁰O,. und erfüllen erfindungsgemäß·- die Aufgaben .einer Masseelektrod©.*

Äuafillxiiuiigsboiepiel

1··

Haohstehenä soll di© Erfindung an Jtusfükningsbeispielen .näher erläutert werden* Xn den dazugehörigen Zeichnungen seigern

.1*. die perspektivische· i^sickt eiKös -Xonieatorgehäuses für horizontale Durchströmung ohne Deckel una mit Zwischenv/and;

Fig#-2$ die perspektivische Dareteilung einee Peckela des

- Xonisatorgehäuaes nach Pig» Ij - · ·

Pig« 3s die perspektivische'Darstellung .eines Deckels zum

- nachträglichen. Einbau .in"Kanäleι -

0963

Pig· 4s die schematische Darstellung eines vertikal durch- - etröiäten Ionisatora·

In einem aus elektrisch leitender» Material bestehenden loni« eatorgehäuse 1, in dem beispielsweise eine Zwischenwand 2 mit gleichem Abstand zu den Gehäusewänden 3 fest mit dem Gehäuse 1 verbunden ist, ist die durch einen Plansch 4 ver·» stärkte öffnung angeordnet* Auf diesen Plansch 4 wird der Deckel nach Pig» 2 fest und gasdicht 'befestigt· Am·Deckel β sind die Isolatoren 7 angebracht, an denen über Tragstangen 8 und Abtragung 9 die Rahmen IO mit den darin eingespannten Sprühelektroden 11 jnittig zwischen den Gehäusewänden 3 und/ oder Zwischenwänden 2 in Strömungerichtung 12 angeordnet sinde Zwischen den Isolatoren 7 sind auf einer wärmedemmenden Isolierung 13 die Hochspannungserzeuger 14 aufgestellt· XM Berührungen der hochspannungsführenden Teile und Taupunkt» unterschreitungen zu vermeiden_s wird die gesamte Vorrichtung mittels Schutzhaube 15 abgedeckte.In dieser Ausführung wird.,.' "die erfindungsgemäße Vorrichtung als kompaktes Kaaaltail in den Gaskanal 16 eingebaut©

Zum nachträglichen Einbau in horizontal durchströmte Gaskanäle 16 wird in denselben eine mittels Plansch 4 verstärkte Öffnung 5 eingebracht* Auf diesen Plansch 4 wird ebenfalls fest, gasdicht aber lösbar der Deckel 6 nach Pig© 3 mit allen, wie im vorgenannten Beispiel an ihm angeordneten Bauteilen befestigt« Zur Stabilisierung des Deckels 6 und zur Über-» nähme der Punktion einer Masseelektrode werden flächenhafte Zwischenwände 2 mit gleichem Abstand zu den Gehäusewänden 3 tjhd zueinander fest am Dackel 6 mittig zwischen den Sprührahraesa in Strömungsrichtung 12 angebrachte Wie im vorstehenden Beispiel kann der Hochspannungserzeuger 14 zwischen den Isolatoren 7 angeordnet und die ganze Vorrichtung mittels Schutzhaube 15 abgedeckt werden* Wird der Hochspannungserzeuger nicht auf dem Ionisator angebracht, so können die Isolatoren 7 mit Schutzkappen 17 abgedeckt werden, wobei die Schutzhaube 15 entfällt©

Pig· 4 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel einen vertikal

~ 6

durchströmtea Ionisator mit beispielsweise zwei fest mit dera Gehäug©.verbundenen Zwischenwänden 2 und drei Rahmen 1Gg bsi dem .ebenfalls' die G.ehäus6waa'dxmg0H-· 3 und die Zwischenwände 2 ale Maeseeiektrods genutet werde».© Die Eah.meK 10 sind über Abtragungen 9 und Tragstangen 8 aaa Isolatoren 7 befestigt* Die Isolatoren 7 siad seitlich am Idnisatorgehäuse 1 auf Earn« jnera 18 angeordnet«

Claims (1)

1. -ψ- 210963

   Erfindungaan sprUcha s

   1· Vorrichtung zur Ionisation von Seuchen in einem Gasstrom vor Abscheidern, mit einer Querschnittsflache, die nicht wesentlich von d©r des Gaskanale abweicht, gekennzeichnet dadurch, daß elektrisch leitende seitliche Gehäusewände (3) einea geerdeten lonisatorgehäuses (1) unmittelbar einer oder mehreren Sprühelektrode^ (11), die aus Runddrähten mit vorzugsweise > 1,5 ra Durchmesser oder Drähten anderer iQuerschaitteform bestehen und au die. Hochspannung beliebi«-- ger Polarität zur Erzeugung einer Koronaentladung angelegt ist, in einem Abstand von vorzugsYreise C 250 mm gegenüber» stehen, wobei spezielle Masseelektroden zwischen den Gehäusewänden (3) und den Sprühelektroden (11) aber nicht vorhanden sind und daß das Ionisatorgehäuse (T) einen Abschnitt eines vorhandenen Gaekaiaals (16) darstellt, der mit einer nachträglich angebrachten Öffnung (5) versehen ist, die durch einen Plansch (4) zum Aufsetzen eines Deckels (6) begrenzt ist und zur Einbringung der Sprüh« --elektroden (11) und gegebenenfalls erforderlicher Zwi« schenwände (2) in daa lonisatorgehäuse (1) dient und durch genannten Deckel (6) verschlossen ist oder ein speziell angefertigtes, senkrecht oder waagerecht angeordnetes Bautöil ist, das den Gaskanal (16) ersetzt«

   Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch, gekeiQiizeichnet, daß die in dem lonisatorgehäuse (1) installierten Sprühelaktroden (11) elektrisch in zwei zur Strömungerichtusg (12) neben» einanderliegende Äbpchiaitte unterteilt sind und an diese elektrisch getrennten Abschnitte Hochspannung jeweils unterschiedlicher Polarität angelegt ist«

   Torrichtung nach Punkt 1 oder 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Gaskanal (16) nachträglich eingebrachte, mit dem Plansch (4) begrenzte und stabilisierte Öffnung (5) durch den Deckel (6) verschlossen ist auf dem Isolatoren (7) angeordnet sind, an denen über in das lonisatorgehäusa (1) hineinragende Tragstangen (8) und erforderlichen·»

   falle Abtragungen (9) Rahmen (10) befestigt sind, in denen die Sprühelektrode*! (11) angeordnet sind, wobei bei Anord«* nuag nur eines Rahmens (10) dieser"mittig· zwischen don Gehäusewänäeia (3) des Ionlsatorgehäuses (1) ausgerichtet-ist, bei 'Anordnung mehrerer Rahmen (10) diese voneinander in. einem Abstand ausgerichtet sind, der ungefähr doppalt oo groß ist, wie der Abstand der äußeren Rahmen (10) zu den Gehäusewänden (3) des lonieatorgeMuses (1)_s und daß bei Anordnung mehrerer Eahrnea (10) eine oder mehrere An" das Xonisatorgehäuße (1) hineinragende _s flächeuhafte Zwischen» ¥/äaöe (2) mit einem- gleichen Abstand zueinander bzw* zu den-Gehäusewänden (3) -voa vorzugsweise < 500 mm mittig zwischen ^:---3öweils -zwei-Rahmen (10) feet am Deckel (6) angeord·= set sind j wobe.i diese Zwischenwände (2) auch aus einzelnen-Streifen bestehen.können,'die-voneinander distanziert angeordnet

   4« Vorrichtung nach Punkt 1 oder 1 und 2_S dadurch netj. daß in einem Ionioatorgehäuss (1) parallel ,eut Strö- laujjgsrichtung (12) s©Kkrecht fläoheniiafts-. Zwischenwände (2) feet aage ordnet sind,' deren Abstand unter'Qinan'der und zu- <äea Geiiäuee?/äöden (3) gleich ist und vorzugsweise-500 mm nicht-Überschreitet, · wobei, diese Zwischenwände (2) auch aus einzelnen Streifes bestehen k.örmen_p die voneinander-distanziert ange-ordiiet'-sin-d'·

   % .Vorrichtung nach Punkt 1 od©r 1 und 4 oder 1, 2 uxid 4_S -da·» durch gekennzeichnet, daß das Ionis'atorgehäuse (1) durch einen Deokel(o) fest'und gasdicht verschlossen-ist, auf clem Isolaiorerj (7) 'angeordnet eind* an denen über ira das . lonisatorgehäuaa (1) hineinragende Tragstangen (8) uad er» forderlichenfalls "Abtragungfin (9).--Eahisen (10) befestigt eiscl^ in. denen die.Sprühelektrode!* (11) angeordnet" sind,-. . wobei bei Anordnung nur- einea-Eslimeae ..(10) dieser mittig swisoJiea den Gehäusswänöen (3) des lonisatorgehäuses (i) äusgörichtat ist, bei iaiordKimg mehrerer Rahmen' (10) diese mittig «wischen GebSueewäiiaen (3) xmä Zwischenwänden (2) bzw« zwischen äen Zwischenwänden· (2) ausgerichtet siacU

   - 3

   . 210963

   6β Vorrichtung nach Punkt 1 oder 1 und 4 oder 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei vorzugsweise vertikaler Durchströmung des lonisatorgehäuses (1) an diesem seitlich Kammern (18) angebracht Bind, in denen die Isolatoren (7) untergebracht sind, an denen über !Tragstangen (8) und Abtragungen (9) der oder die Rahmen (10) befestigt sind, in denen die Sprühelektroden (11) angeordnet sind·

   7· Vorrichtung nach Punkt 1 und 3 oder 1,2 und 3 oder 1, 4 und 5 oder 1, 2, 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Isolatoren (7) durch Schutzkappen (17) abgedeckt sind und/ oder die gesamte Vorrichtung mit einer Schutzhaube (15) versehen ist»

   Hierzu...A....Seiten Zeichnungen