DD159295A1 - Elektrofilter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektrofilter zur Reinigung des Probegases von staubfoermigen Verunreinigungen, das bei Rauchgasanalyse an Industrieoefen, vorzugsweise an Schmelzaggregaten in der Glasindustrie, einsetzbar ist. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Elektrokleinfilter mit geringem Stroemungswiderstand zu schaffen, bei dem kleine Mengen Probegas auf elektrostatischem Wege gereinigt werden und die Ueberschlagsneigung der Hochspannung zwischen den Elektroden weitestgehend vermieden wird. Das Elektrofilter, das bekannterweise aus einem gasdurchstroemten Filtergehaeuse mit im Abstand angeordneten, unterschiedlich polarisierten Elektroden und einer Ausfallsignalisierung besteht, ist dadurch gekennzeichnet, dass an einem zylindrischen Filtergehaeuseoberteil sich gegenueberliegende Gaseintritts- und Gasaustrittsstutzen horizontal in einer Ebene liegend und im Filtergehaeuse ein zu einem Staubsammelgefaess hin einseitig geschlossener Zylinder mit Elektroden angeordnet sind. Die innere Elektrode ist ueber eine Klemmbuchse mit einer Spannungszufuehrung verbunden, die in einem Kontaktierungsstutzen mit dem Gasaustrittsstutzen versehen ist. Die zylindrischen Elektroden bestehen aus Halteblechen mit fest und radial auf ihnen angeordneten und mit Abstand ineinander greifenden Gasleitblechen.

Description

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Erfinder:

MMM«*tf»MIM»MM.

Eibrecht, Reinhardt Wagner, Thomas Pries, Gerhard

VEB Institut Technisches Glas Jena Zentrales Büro für Schutzrechte DDR-63OO I L M E Ή A U Postfach 303

IPK: B 03 C 3/45

Elektrofilter

Anwendung der Erfindung:

Die Erfindung betrifft ein Elektrofilter, insbesondere ein Elektrokleinfilter zur Reinigung des Probegases von staubförmigen Verunreinigungen, das bei der Rauchgasanalyse an Industrieöfen, vorzugsweise an Schmelzaggregaten in der Glasindustrie, einsetzbar ist·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen?

Bs ist erforderlich, vor einer Rauchgasanalyse das dem zu überprüfenden und au analysierenden Gasstrom entnommene Probegas von Plugstaub, Aerosolen und anderen Verunreinigungen weitgehendst zu befreien» Die dazu bekannten Reinigungsverfahren benutzen im wesentlichen keramische Filter oder Universalfilter mit festem Sorptionsmittel« Diese Filter besitzen den üachteil eines relativ großen Strömungswiderstandes und benötigen einen hohen Wartungsaufwand für ihre Reinigung und den Austausch des Sorptionsmittels, weil die Verunreinigungen die Poren des Filterelementes verstopfen und dieses dadurch im Laufe der Zeit unbrauchbar wird« Außerdem sind Filter bekannt, die mittels einer angelegten elek~ irischen Spannung die Staubpartikel im Rauchgas aufladen und diese an den Elektroden abscheiden« Ein auf diesem Prinzip arbeitendes Kleinfilter ist in der DB-OS 24 28 046 beschrieben, das dadurch gekennzeich~ net ist, daß der Abscheideraum des Elektrofilter ein Entnahmerohr und eine darin isoliert angeordnete Sprühelektrode aufweist»

Dabei ist die Sprühelektrode ein mittig in dem Entnahmerohr angeordneter Draht, der sich über die gesamte Länge des Entnahmerohres erstreckt· Um den Wirkungsgrad des Filters zu erhöhen, wird in das Entnahmerohr Wasser eingesprüht, weil dadurch eine bessere Ionisierbarkeit der Staubpartikel erreicht wird» .

Dieses Staubfilter ist nur bis 900° C einsetzbar und speziell für die ZementIndustrie ausgelegt» Bei höheren Temperaturen, wie sie ζ«3ο^; bei der Probeentnahme von Rauchgasen in Glasschmelzwannen auftreten, würde dieses Filter zerstört«,

Außerdem ist dieses Filter durch die Art der Anbringung der Sprühelektrode für die bedingt leitenden Stäube in -

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Abgasen von Glasschmelzwannen nicht geeignet, weil die . Neigung zum Überschlagen der Spannung durch die unzureichende Isolation der Sprühelektrode zu groß ist· Desweiteren ist nach der DE-OS 15 57 031 ein Blektro-5"abscheider mit einem luftdurchströmten Gehäuse und in Schachtrichtung hintereinander angeordneten Elektroden, die abwechselnd mit den Polen einer Gleichstrom-Hochspannungsquelle verbunden sind, bekannt· Dabei sind die im Abstand aufeinander folgenden Elektroden als Abscheideelektroden ausgebildet und haben ζ·Β·· die Form '-Λ sich verjüngender trichterförmiger Rotationskörper oder nach oben offener waagerechter Rinnen oder sie sind tropfen- oder becherförmig ausgebildete In den Zwischenräumen zwischen den Elektroden sind schräg nach oben gerichtete Leitflächen vorgesehen· Die unterste Elektrode besitzt vorzugsweise eine Beheizung· Dieses Filter besitzt den Nachteil, daß die Elektroden nach kurzer Zeit starke Verschmutzungen aufweisen, die Abscheidewirkung sinkt und der Strömungswiderstand vergrößert sich· Dieses Filter ist ebenfalls für die Reinigung von Rauchgasen in Glasschmelzwannen nicht geeignet·

Ziel der Erfindung:

^ Ziel der Erfindung ist es, ein vorzugsweise für die Glasindustrie einsetzbares Filter zu schaffen, das bei bedingt leitenden Stäuben wartungsarm arbeitet und einen hohen Abscheidegrad der Verunreinigungen aus dem Probegas besitzt·

Wesen der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Elektrofilter, insbesondere ein Elektrokleinfilter mit geringem Strömungswiderstand und geringer Totzeit zu schaffen, das .kleine Mengen Probegas auf elektrostatischem Wege von Stäuben reinigt und bei dem die Überschlögsneigung der

Hochspannung zwischen den Elektroden weitestgehend vermieden wird**

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß jan einem zylindrischen Filtergehäuseoberteil sich gegenüberliegend ein Gaaeintritts- und ein Kontaktierungs©· stutzen mit Gasaustrittsstutzen horizontal in einer Ebene angeordnet sind, im Filtergehäuse ein zu einem Staubsammelgefäß hin einseitig geschlossener Zylinder, der von zwei koaxial angeordneten, zylindrischen Elektroden mit Gasleitblechen umgeben ist, angeordnet ist, wobei die innere Elektrode über eine Klemmbuchse mit einer Spannungszuführung verbunden ist«'

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß der durch den Gaseintrittsstutzen in das Filter gelangende Gasstrom geteilt und zwischen den beiden koaxial angeordneten Elektroden bis zum Gasaustrittsstutzen geführt wird/ Die an den Elektroden zum Gasstrom hin in ihrem Inneren angebrachten radial und mit Abstand ineinander angeordneten Gasleitbleche bewirken, daß der größte Teil der im Probegasstrom enthaltenen Verunreinigungen die Elektroden berührt, sich dabei nach dem Prinzip der Kontaktpolarisation elektrostatisch auflädt und an den Elektro-, denoberflächen festsetzt«-

Der koaxial zu den Elektroden in ihrem Inneren einsei« tig zum Staubsammelgefäß hin geschlossene Zylinder vermindert durch die Yoluraenreduzierung des Filters die Totzeit und kann eine Heizeinrichtung aufnehmen·

Desweiteren ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungszuführung in einem Kontaktierungsstutzen angeordnet ist und die Durchführung des Kontaktierungsstutzens außerhalb des Gasweges liegt _o Dabei ist der Kontaktierungsstutzen nahe dem Filtergehäuseoberteil mit dem Gasaustrittsstutzen versehen, wobei die Durch-

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führung für die Spannungszuführung im Kontaktierungs stutzen bis nahe an den Gasaustrittsstutzen geführt

Weiterhin ist das erfindungsgemäße Elektrofilter dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Elektroden aus Halteblechen mit fest und radial auf ihnen angeordneten sowie mit Abstand ineinander greifenden Gasleitblechen bestehen und die Gasleitbleche unterschiedlicher Polarität sich versetzt gegenüberstehen·

Das Filtergehäuse besteht aus dem Filtergehäuseoberteil und dem mit diesem lösbar und gasdicht verbundenen Staubsamnielgefäß als fertigungstechnisch günstigste kon-

" struktive lösung

Durch diesen konstruktiven Aufbau des erfindungsgemäßen Elektrofilter wird erreicht, daß eine sehr lange Kriechstrecke von der Spannungszuführung bis zum metallischen Teil des Kontaktierungsstutzens am Filtergehäuseoberteil entsteht und das gereinigte Probegas über den Gasaustrittsstutzen abgesaugt wird, ohne daß es den hinteren Teil des Kontaktierungsstutzens durchströmt und sich eventuell bedingt leitender Staub in diesem Teil des Filters absetzen kann· Dadurch wird ebenfalls eine Überschlagsneigung verhindert.

Vorteilhafterweise und erfindungsgemäß besteht dabei die Durchführung aus einem isolierenden Werkstoff, Vorzugsweise PTFE, weil dieser gute Isolationseigenschaften besitzt, den geforderten Temperaturen standhält und gute Dichteigenschat'ten aufweist·' Diese Dichteigenschaften sind deshalb besonders erforderlich, weil jede Undichtheit des Filters eine Verfälschung der Analysenwerte zur Folge hat· Die Dichtheit der Durchführung zur Spannungszuführung und zum metallischen Teil des Kontaktie·* rungsstutzens hin wird durch eine entsprechende Spanneinrichtung zusätzlich gewährleistet·

Das Elektrofiltergehäuseoberteil ist mit einem Staub« sammelgefäß verbunden, so daß nach Abschalten der Hochspannung die Reinigung der Elektroden und der Leitbleche selbsttätig bzw©^s durch leichtes Klopfen am Filtergehäuse erfolgte

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Elektrofilter bestehen in seinem geringen Gaswiderstand, seinem geringen Wartungsaufwand und seiner schnellen Reinigung· Auf·*· grund. seines konstruktiven Aufbaus ist er vorzugsweise für kleine Gasmengen und Flugstaub geeignet und besitzt bei großem Korngrö'ßenspektrum einen hohen Abscheidegrad·

Durch die Heizeinrichtung wird eine Unterschreitung des Taupunktes des Probegases im Filter vermieden und damit Überschläge in Folge von Kondensatanfall verhinderte'

Der Aufbau des Elektrofilter zeigt, daß Kriechstrecken und damit Ausfälle des Filters weitgehend vermieden wurden, ansonsten besteht eine sofortige Ausfallsignalißierunge

Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel erläutert?

In Figur 1 ist das Elektrofilter im Längsschnitt, in Figur 2 ist ein Querschnitt A/A des Elektrofilter gemäß Figur 1 dargestellte

Das Filtergehäuse besteht aus einem korrosionsfesten Filtergehäuseoberteil 1 aus Stahl, und einem Staubsammelgefäß 2, vorzugsweise aus Glas» Zwischen dem Staubsammelgefäß 2 und dem Filtergehäuseoberteil 1 befindet sich eine PTFE-Ringdichtung 3«'

Am Filtergehäuse 1 ist ein Spannbügel 4 mit Spannschraube 5 schwenkbar angebracht· Zwischen Staubsammelgefäß 2 und, der Spannschraube 5 des Spannbügels 4 befindet sich

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eine Druckplatte 6 mit einer Gummibeilage 7* Am Filtergehäuseoberteil 1 "befindet sich der Gaseintrittsstutzen

8 und diesem gegenüberliegend der Kontaktierungsstutzen

9 mit Gasaustrittsstutzen 10, Im Filtergehäuseoberteil 1

ist koaxial zum Staubsammelgefäß 2 ein einseitig geschlossener Zylinder 11 eingesetzt. Um den Zylinder 11 ist die positive Elektrode 12 ebenfalls in Form eines Zylinders angebracht, der beidseitig offen ist» An der positiven Elektrode 12 sind u-förmige Gasleitbleche 13 angeordnet· Um diese positive Elektrode 12 befindet sich die negative Elektrode 14, die ebenfalls mit u-förmigen Gasleitblechen 15 versehen ist und im Filtergehäuseoberteil 1 gehalten wird· Die Schenkel der u-förmigen Gasleitbleche 13 und 15 sind so angeordnet, daß sie einen maximalen Abstand zueinander besitzen· Der positiven Elektrode 12 ist über eine Klemmbuchse 16 die Spannungszuführung 17 zugeordnet, die in einer Durchführung 18 aus Kunststoff, vorzugsweise PTFE, gehaltert wird· Der Kontaktierungsstutzen 9 besitzt ein an das Filtergehäuseoberteil 1 anschließendes Teil, ein metallisches Rohr 19, an dem der Gasaustrittsstutzen 10 seitlich angebracht ist·

Inr das Rohr 19 hinein ragt bis nahe an den Gasaustrittsfltutzen 10 die Durchführung 18· Mit dem metallischen Rohr 19 ist eine Spannbügelhalterung 20 fest verbunden, in der ein Spannbügel 21 mit Spannschraube 22 schwenkbar gelagert ist· In der Spannbügelhalterung 20 liegt gleichzeitig die Durchführung 18, auf der der Berührungsschutz 23 für die Spannungszuführung 17 aufgesetzt ist; um das gesamte Filter ist ein heizbares ν Gehäuse 24 angebracht·

Claims (6)

1· Elektrofilter zur Reinigung von Probegas für Gasanalysatoren, bestehend aus einem gasdurchströmten Filtergehäuse mit im Abstand angeordneten, unterschiedlich polarisierten Elektroden, die mit einer Gleichstrom« hochspannungsquelle verbunden sind und einer Ausfallsignalisierung,dadurch gekennzeichnet, daß an einem zylindrischen Filtergehäuseoberteil (1) sich gegenüberliegende Gaseintritts- und Gasaustrittsstutzen (8 j 10) horizontal in einer Ebene liegend angeordnet sind und daß sich im Filtergehäuseein zu einem Staubsammelgefäß hin einseitig geschlossener Zylinder (11) befindet, der von zwei koaxial angeordneten zylindrischen Elektroden (12;14) mit Gasleitblechen (13;15) umgeben ist, wobei die innere Elektrode (12) über eine Klemmbuchse (16) mit einer Spannungszuführung (17) verbunden ist©

2* Elektrofilter nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungszuführung (17) in einem Kontaktierungsstutzen (9)_? bestehend aus einer Durchführung (18) außerhalb des Gasweges und einem Berührungsschutz (23) angeordnet ist und der Kontaktierungsstutzen (9) nahe dem Filtergehäuseoberteil (1) mit dem Gasaustrittsstutzen (10) versehen ist«

3· Elektrofilter nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet* daß die zylindrischen Elektroden (12;14) aus Halteblechen mit fest und radial auf ihnen angeordneten sowie mit Abstand ineinander greifenden Gasleitblechen (13}15) bestehen und die Gasleitbleche (13;15) unterschiedlicher Polarität sich versetzt gegenüberstehen·

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„. 3 «- &»&=»*»* Patentanspruch

4. Elektrofilter nach Punkt 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung (18) für die Spannungszuführung (17) im Kontaktierungsstutzen (9) bis nahe an den Gasaustrittsstutzen (10) geführt ist und aus einem wärmebeständigen, elektrisch isolierenden und mechanisch stabilen Werkstoff, vorzugsweise PIPE, besteht.

5· Elektrofilter nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtergehäuse aus dem Filtergehäuseoberteil (1) und dem mit diesem lösbar gasdicht verbundenen Staubsammelgefäß (2) besteht und daß das Filter beheizbar ist·

6* Elektrofilter nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß die an der positiven Elektrode (12) anliegende Spannung unter der Xorona-Einsatzspannung liegt·

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