DD259799A1

DD259799A1 - ARRANGEMENT OF INSULATION BOLTS FOR THE ELECTRICAL INSULATION OF THE SUPPORT STRUCTURE OF THE SPRUE SYSTEMS IN ELECTRICALLY SEPARATORS

Info

Publication number: DD259799A1
Application number: DD30134887A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Golchert; Guenter Mueller; Alois Hahn
Original assignee: Entstaubungstech Edgar Andre
Priority date: 1987-04-01
Filing date: 1987-04-01
Publication date: 1988-09-07
Also published as: DD259799B1

Abstract

Die Erfindung betrifft die Anordnung von Isolationskoerpern aus unterschiedlichem Material sowie die Zuordnung von Konstruktionselementen zur Abtragung von Spruehsystemen in Heissgaselektroabscheidern mit Temperaturen des Gas-Staubgemisches von 300C, insbesondere im Bereich der Durchfuehrung durch die Abscheiderdecke. Sie ist besonders geeignet fuer den Einsatz unter technologischen Bedingungen, die durch hochsiedende Komponenten im Gasstrom gekennzeichnet sind, sowie fuer ein hohes Spannungsniveau der eingespeisten elektrischen Energie und/oder deren impulsfoermige Einspeisung in den Heissgaselektroabscheider. Erfindungsgemaess wird diese Aufgabe dadurch geloest, dass der das Spruehsystem tragende Stuetzisolator aus dem direkten Einflussbereich des Gasstromes genommen wird, indem das Schutzrohr aus Stahl, das gewoehnlich unter hohlen Stuetzisolatoren angeordnet ist, in den Aufstellungsraum des Stuetzisolators verlaengert wird und die Konstruktionselemente des Stuetzisolators auf dem so entstandenen Sockel angeordnet werden. Die Isolationskoerperanordnung besteht aus einer abgerundeten, den Aquipotentiallinien des elektrischen Feldes angepassten ringfoermigen Einspannvorrichtung, in der ein Waermeschutzrohr aus Quarz befestigt ist, das sowohl in den Gasstrom als auch in den auf der Einspannvorrichtung stehenden Stuetzisolator eintaucht. Durch das Waermeschutzrohr wird die Tragstange des Spruehsystems, die gleichzeitig Stromzufuehrungsleiter ist, hindurchgefuehrt und in die verkuerzte Durchschlagsstrecke zwischen Tragrohr und Innenwand des Waermeschutzrohres im Bereich der Einspannung eine zylindrische Barriere aus PTFE, dessen Leitfaehigkeit annaehernd temperaturunabhaengig ist, angebracht, um so durch Abbau der elektrischen Feldstaerke auch bei hohen Temperaturen im Gasstrom Durchschlaege zu vermeiden. Um das PTFE-Rohr von der direkten Waermebeeinflussung im in den Elektroabscheider eintauchenden Bereich der Isolationskoerperanordnung, und hier besonders der Waermeleitung des Tragrohres, fernzuhalten, wird unterhalb des PTFE-Rohres ein Quarzrohr angeordnet.The invention relates to the arrangement of insulation of different materials and the assignment of structural elements for the removal of Spruehsystemen in Heissgaselektroabscheidern with temperatures of the gas-dust mixture of 300C, especially in the field of implementation by the Abscheiderdecke. It is particularly suitable for use under technological conditions that are characterized by high-boiling components in the gas stream, and for a high voltage level of the injected electrical energy and / or their pulsed feed into the hot gas electrostatic precipitator. According to the invention, this object is achieved by removing the support insulator supporting the spray system from the direct influence of the gas flow by extending the steel protection tube, which is usually located under hollow support insulators, into the installation space of the support insulator and constructing the support insulators on the support insulator so resulting socket can be arranged. The Isolationskoerperanordnung consists of a rounded, adapted to the Aquipotentiallinien the electric field annular chuck, in which a heat protection tube made of quartz is attached, which dips both in the gas stream as well as in standing on the jig support insulator. Through the heat protection tube, the support bar of the Spruehsystems, which is also Stromzufuehrungleiter, hindurchgefuehrt and in the shortened strike-through distance between the support tube and inner wall of the heat protection tube in the clamping a cylindrical barrier made of PTFE, whose Leitfaehigkeit is annaehernd temperaturunabhaengig, so as by degradation of the electrical Field strength can be avoided even at high temperatures in the gas stream. In order to keep the PTFE tube away from the direct heat influence in the region of the insulating body arrangement which dips into the electrostatic precipitator, and in particular the heat pipe of the support tube, a quartz tube is arranged below the PTFE tube.

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft die Anordnung von Isolationskörpern aus unterschiedlichem Material sowie die Zuordnung von Konstruktionselementen zur Abtragung von Sprühsystemen in Heißgaselektroabscheidern mit Temperaturen des Gas-Staubgemisches von >300°C, insbesondere im Bereich der Durchführung durch die Abscheiderdecke. Sie ist besonders geeignet für den Einsatz unter technologischen Bedingungen, die durch hochsiedende Komponenten im Gasstrom gekennzeichnet sind, sowie für ein hohes Spannungsniveau der eingespeisten elektrischen Energie und/oder deren impulsförmige Einspeisung in den Heißgaselektroabscheider.The invention relates to the arrangement of insulating bodies made of different materials and the assignment of structural elements for the removal of spray systems in Heißgaselektroabscheidern with temperatures of the gas-dust mixture of> 300 ° C, especially in the field of implementation through the Abscheiderdecke. It is particularly suitable for use under technological conditions that are characterized by high-boiling components in the gas stream, and for a high voltage level of the injected electrical energy and / or their pulse-shaped feed into the Heißgaselektroabscheider.

Characteristic of the known technical solutions

Bei Heißgaselektroabscheidern tritt das Problem der mangelnden elektrischen Festigkeit der hohlen zylindrischen oder konischen Stützisolatoren aus Quarz oder Keramik, die das Sprühsystem auf dem Gehäuse abtragen, bei höheren TemperaturenIn hot gas electrostatic precipitators, the problem of lack of electrical strength of the hollow cylindrical or conical post insulators of quartz or ceramic, which ablate the spray system on the housing, occurs at higher temperatures

Herkömmliche hohle zylindrische oder konische Stützisolatoren aus Keramik verlieren ihre Isolationseigenschaften bei Temperaturen > 25O⁰C und werden zerstört. Dem Einsatz von-Stützisolatoren aus Quarz, deren Temperaturbelastbarkeit wesentlich höher liegt, sind aus Gründen der mechanischen Belastbarkeit Grenzen gesetzt.Conventional hollow cylindrical or conical ceramic post insulators lose their insulating properties at temperatures> 25O ⁰ C and are destroyed. The use of post insulators made of quartz, the temperature resistance is much higher, are set for reasons of mechanical strength limits.

Um die Abhängigkeit der Isolationsfähigkeit der Stützisolatoren von der Temperatur des Gasstromes im Elektroabscheider auszuschalten, sind mehrere Möglichkeiten bekannt. Eine Möglichkeit besteht darin, die Stützisolatoren vollkommen außerhalb des Einflußbereiches des Temperaturfeldes des Gasstromes aufzustellen. Nachteilig ist hierbei der erforderliche große Bauaufwand. Darüber hinaus ist diese Lösung für Prozeßgase mit hohen Taupunkten ungeeignet.In order to eliminate the dependence of the insulating ability of the post insulators on the temperature of the gas stream in the electrostatic precipitator, several possibilities are known. One possibility is to set up the support insulators completely outside the range of influence of the temperature field of the gas flow. The disadvantage here is the required large construction costs. In addition, this solution is unsuitable for process gases with high dew points.

Des weiteren werden Stützisolatoren mittels gereinigtem Prozeßgas oder Luft gespült. Diese Lösung ist in vielen Fällen nicht erwünscht und führt bei der Verwendung von nicht aufgeheiztem Spülgas zu Korrosionserscheinungen im Strömungsbereich des Spülgases.Furthermore, support insulators are rinsed by means of purified process gas or air. This solution is not desirable in many cases and results in the use of non-heated purge gas to corrosion in the flow region of the purge gas.

Im WP 129407 wird eine Abdichtung des Innenraumes von hohlen Stützisolatoren beschrieben, die das Prozeßgas und damit die kondensierenden Bestandteile vom tragenden Stützisolator fernhält. Als Durchführung durch die Abscheiderdecke wird ein Quarzrohr verwendet, das in einer in sich beweglichen Einspannvorrichtung befestigt wird.In WP 129407 a seal of the interior of hollow post insulators is described, which keeps the process gas and thus the condensing constituents of the supporting support insulator. As a passage through the Abscheiderdecke a quartz tube is used, which is fixed in a self-contained jig.

Diese Anordnung hat den Nachteil, daß der Abstand der geerdeten Teile zum Stromzuführungsleiter gering ist und das Quarzrohr, das elektrisch isolieren muß, im Bereich der Einspannung durch hohe Temperaturen beaufschlagt wird. Die Folge ist, daß das Quarzrohr vom elektrischen Feld durchschlagen wird.This arrangement has the disadvantage that the distance of the grounded parts to the power supply conductor is low and the quartz tube, which must be electrically insulated, is acted upon in the region of the clamping by high temperatures. The result is that the quartz tube is penetrated by the electric field.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Anordnung von Isolationskörpern für die Abtragung des Sprühsystems in Elektroabscheidern, insbesondere in Heißgaselektroabscheidern zu finden, die die vorgenannten Nachteile beseitigt, bei der die bewährten mechanischen Eigenschaften des keramischen Materials mit den temperaturresistenten elektrischen Eigenschaften von Quarz und PTFE verbunden werden, die universell einsetzbar und in bestehende Anlagen ohne großen Aufwand nachrüstbar ist, die keinen größeren Platz beziehungsweise größeren Durchführungsöffnungen als bisher benötigt und die Taupunktunterschreitungen, besonders bei hochsiedenden Komponenten im Prozeßgas verhindert.The aim of the invention is to find an arrangement of insulating bodies for the removal of the spray system in electrostatic precipitators, especially in hot gas electrostatic precipitators, which eliminates the aforementioned disadvantages, in which the proven mechanical properties of the ceramic material are combined with the temperature-resistant electrical properties of quartz and PTFE , which can be universally used and retrofitted into existing systems without much effort, which requires no larger space or larger passage openings than before and prevents the dew point, especially in high-boiling components in the process gas.

Essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Isolationskörperanordnung für die Abtragung des Sprühsystems in Elektroabscheidern, insbesondere in Heißgaselektroabscheidem zu schaffen, die die unterschiedlichen Belastungen des Stützisolators teilt, indem für jede Belastungsart ein angepaßtes Isolationsmaterial mit definierter Form eingesetzt wird, das durch entsprechende Konstruktionselemente in die Gesamtanordnung eingefügt wird.The invention has for its object to provide a Isolationskörperanordnung for the removal of the spray system in Elektroabscheidern, especially in Heißgaselektroabscheidem that divides the different loads of the support insulator by a suitable insulation material with defined shape is used for each type of load, by appropriate design elements in the Overall arrangement is inserted.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der das Sprühsystem tragende Stützisolator aus dem direkten Einflußbereich des Gasstromes genommen wird, indem das Schutzrohr aus Stahl, das gewöhnlich unter hohlen Stützisolatoren angeordnet ist, in den Aufstellungsraum des Stützisolators verlängert wird und die Konstruktionselemente des Stützisolators auf dem so entstandenen Sockel angeordnet werden. Die Isolationskörperanordnung besteht aus einer abgerundeten, den Aquipotentiallinien des elektrischen Feldes angepaßten ringförmigen Einspannvorrichtung, in der ein Wärmeschutzrohr aus Quarz befestigt ist, das sowohl in den Gasstrom als auch in den auf der Einspannvorrichtung stehenden Stützisolator eintaucht. Durch das Wärmeschutzrohr wird die Tragstange desSprühsystems, die gleichzeitig Stromzuführungsleiter ist, hindurchgeführt und in die verkürzte Durchschlagsstrecke zwischen Tragrohr und Innenwand des Wärmeschutzrohres im Bereich der Einspannung eine zylindrische Barriereaus PTFE, dessen Leitfähigkeit annähernd temperaturunabhängig ist, angebracht, umso durch Abbau der elektrischen Feldstärke auch bei hohen Temperaturen im Gasstrom Durchschläge zu vermeiden. Um das PTFE-Rohr von der direkten Wärmebeeinflussung im in den Elektroabscheider eintauchenden Bereich der Isolationskörperanordnung, und hier besonders der Wärmeleitung des Tragrohres, fernzuhalten, wird unterhalb des PTFE-Rohres ein Quarzrohr angeordnet.According to the invention, this object is achieved in that the support system supporting the spray system is taken out of the direct influence of the gas stream by the protective tube made of steel, which is usually arranged under hollow post insulators in the installation space of the post insulator is extended and the structural elements of the post insulator on the so resulting socket can be arranged. The insulator assembly consists of a rounded annular fixture adapted to the equipotential lines of the electric field, in which a quartz thermal protection tube is inserted which dips into both the gas flow and the support insulator resting on the fixture. Through the heat protection tube, the support rod of the spray system, which is simultaneously power supply conductor, passed and in the shortened strike-through distance between the support tube and inner wall of the heat protection tube in the region of clamping a cylindrical barrier made of PTFE whose conductivity is approximately temperature-independent, attached, so by reducing the electric field strength at high temperatures in the gas stream to avoid punctures. In order to keep the PTFE tube away from the direct influence of heat in the area of the insulating body arrangement immersed in the electrostatic precipitator, and here in particular the heat conduction of the support tube, a quartz tube is arranged below the PTFE tube.

Das Wesen der Erfindung besteht also darin, die Funktion der Abdichtung und der elektrischen Isolation der Durchführung zu trennen und die elektrische Barriere aus PTFE und den Stützisolator vor zu hoher Temperatur zu schützen. Unterstützt wird dies dadurch, daß in dem auf dem Wärmeschutzrohr und dem auf dem Stützisolator aufliegendem Deckel Öffnungen angeordnet sind, die eine Luftzirkulation ermöglichen. Zum Gasraum ist sowohl der Stützisolator als auch das Wärmeschutzrohr gasdicht verschlossen und somit zur Barriere aus PTFE und zum Stützisolator nur Wärmeleitung über das Wärmeschutzrohr möglich.The essence of the invention is thus to separate the function of the seal and the electrical insulation of the implementation and to protect the electrical barrier of PTFE and the support insulator from excessive temperature. This is supported by the fact that openings are arranged in the resting on the heat protection tube and on the support insulator lid, which allow air circulation. To the gas space, both the support insulator and the heat protection tube is sealed gas-tight and thus the barrier of PTFE and the support insulator only heat conduction through the heat protection tube possible.

Ausfühmngsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Beispieles näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt einen Schnitt durch die Isolationskörperanordnung und deren Anordnung in der Abscheiderdecke. Der vorzugsweise aus keramischem Werkstoff bestehende hohe zylindrische Stützisolator 1 steht auf einer zentrierenden ringförmigen Grundplatte 2, die auf einem in den Aufstellungsraum 3 ragenden Podest 4, das gleichzeitig als Schutzrohr 5 dient, angeordnet ist.The invention will be explained in more detail below with reference to an example. The accompanying drawing shows a section through the insulation body assembly and their arrangement in the Abscheiderdecke. The preferably made of ceramic material high cylindrical support insulator 1 stands on a centering annular base plate 2, which is arranged on a protruding into the room 3 platform 4, which also serves as a protective tube 5.

Dieses Schutzrohr 5 ist an der tragenden Abscheiderdecke 6 befestigt und taucht in den Gasraum 7 ein: An der Grundplatte 2 ist eine den Aquipotentiallinien des elektrischen Feldes angepaßte abgerundete ringförmige Spannvorrichtung 8 befestigt, deren Unterteil 8.1 eine Aussparung besitzt, in die leitende Packungsringe 9 eingelegt werden. Durch Einführung eines Wärmeschutzrohres 10 aus Quarz in den Innenraum 11 des Stützisolators 1 und Zusammenziehen des Unterteiles 8.1 mit dem Oberteil 8.2 der Spannvorrichtung 8 wird der Innenraum 11 des Stützisolators 1 zum Gasraum 7 abgedichtet.This protective tube 5 is fixed to the supporting Abscheiderdecke 6 and immersed in the gas space 7: On the base plate 2 is a Aquipotentiallinien the electric field adapted rounded annular clamping device 8 is fixed, the lower part 8.1 has a recess into which conductive packing rings 9 are inserted , By introducing a thermal protection tube 10 made of quartz in the interior 11 of the support insulator 1 and contraction of the lower part 8.1 with the upper part 8.2 of the clamping device 8, the interior 11 of the support insulator 1 to the gas space 7 is sealed.

Durch das Wärmeschutzrohr 10, das unterhalb des Schutzrohres 5 in den Gasraum 7 eintaucht, wird in zylindersymmetrischer Achsenanordnung die Tragstange 12 hindurchgeführt. Zum Gasraum 7 hin wird das Wärmeschutzrohr 10 durch eine untere Kappe 13, die zur Abdichtung des Spaltes um die Tragstange 12 als Stopfbuchse 14 ausgeführt ist, abgedichtet, wobei der Rand der Kappe 13 nach dem Ausrichten des Sprühsystems mit wärmebeständiger Masse-15, beispielsweise Kitt, vergossen wird.Through the heat protection tube 10, which dips below the protective tube 5 in the gas space 7, the support rod 12 is guided in cylindrically symmetrical axis arrangement. To the gas space 7 through the heat shield 10 is sealed by a lower cap 13, which is designed to seal the gap around the support rod 12 as a stuffing box 14, wherein the edge of the cap 13 after aligning the spray system with heat-resistant mass-15, such as putty , is shed.

Über die Tragstange 12 wird innerhalb des Wärmeschutzrohres 10 zur Schwächung des elektrischen Feldes im Bereich der Spannvorrichtung 8 ein PTFE-Rohr 16 gezogen, das zur Verringerung der Wärmeübertragung aus dem Gasraum 7 auf einem Quarzrohr 17 abgestützt wird.About the support rod 12, a PTFE tube 16 is drawn within the heat protection tube 10 for weakening the electric field in the region of the clamping device 8, which is supported to reduce the heat transfer from the gas space 7 on a quartz tube 17.

Das PTFE-Rohr 16 wird oben und unten sowie das Quarzrohr 17 oben durch PTFE-Profilringe 18 zentriert, während der Zentrierring 19 aus hitzebeständigerem Material, beispielsweise Asbest, besteht.The PTFE tube 16 is centered at the top and bottom and the quartz tube 17 at the top by PTFE profile rings 18, while the centering ring 19 of heat-resistant material, such as asbestos consists.

Das Wärmeschutzrohr 10 wird innerhalb des Stützisolators 1 durch eine obere Kappe 20, die mit Öffnungen 21 und einer Hülse 22 für eine Druckfeder 23 versehen ist, abgeschlossen.The heat protection tube 10 is closed within the support insulator 1 by an upper cap 20, which is provided with openings 21 and a sleeve 22 for a compression spring 23.

Durch eine Mutter 24, die auf die Tragstange 12 geschraubt ist, wird die auf einem als Gegendruckpunkt an der Tragstange 12 befestigten Ring 25 aufliegende Stopfbuchse 14 festgezogen und das Wärmeschutzrohr 10 zum Gasraum 7 abgedichtet, wobei die Druckfeder 23 ständig einen Anpreßdruck aufrechterhält. Am Isolatordeckel 26, der mit Öffnungen 21 versehen ist, wird über eine Kugelmutter 29 die Tragstange 12, an der das Sprühsystem hängt, befestigt.By a nut 24 which is screwed onto the support rod 12, which is tightened on a fixed as a counter-pressure point on the support rod 12 ring 25 stuffing box 14 and the heat protection tube 10 sealed to the gas chamber 7, wherein the compression spring 23 constantly maintains a contact pressure. On the insulator lid 26, which is provided with openings 21, via a ball nut 29, the support rod 12 to which hangs the spray system attached.

Claims

1. Arrangement of insulating bodies for electrical insulation of the high voltage leading support bar of the spray system of Elektroabscheidern, especially in the field of passage opening through the meeting Abscheiderdecke and Stromschutzrohres, are used in the tubular, down in the gas chamber open ceramic support insulators, characterized in that a feldstärkenschwächendes .und tubular, known per se thermal protection tube (10) and a smaller diameter quartz tube (17) and a PTFE tube (16) coaxially along the support rod (12) in the air gap between support insulator (1), passage opening and current protection tube (5 ) On the one hand and the support rod (12) on the other hand is inserted so that a barrier for the out of the support rod (12) outgoing high voltage field, especially at increasing temperatures, arises and the air gaps are smaller than half the pitch of the collecting electrodes.

2. Arrangement of insulating bodies according to claim 1, characterized in that the length of the heat protection tube (10) by the height of the support insulator (1) and the length of the current protection tube (5) is determined such that the immersion length of the heat protection tube (10) in the support insulator (1) with O, 6 times the length of the support insulator (1) and a safety length beyond the lower edge of the current protection tube (5) corresponds to half the distance between the lanes.

3. Arrangement of insulating bodies according to claims 1 and 2, characterized in that on the support rod (12) successively mounted insulating parts, quartz tube (17) and PTFE tube (16) by means of profile rings (18) and centering (19) are centered , wherein within the support insulator (1) arranged profile ring (18) made of insulating material, preferably PTFE.