DE1007296B

DE1007296B - Zweizonenfilter mit kontaktelektrischer Aufladung

Info

Publication number: DE1007296B
Application number: DEF18987A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Eugen Feifel; Dr-Ing Rudolf Prochazka
Original assignee: EUGEN FEIFEL DR ING; RUDOLF PROCHAZKA DR ING
Current assignee: EUGEN FEIFEL DR ING; RUDOLF PROCHAZKA DR ING
Priority date: 1954-12-10
Filing date: 1955-12-05
Publication date: 1957-05-02

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen Zweizonenfilter mit kontaktelektrischer Aufladung zur Abscheidung von Schwebeteilchen aus strömenden Gasen, oder Dämpfen, in dem die Teilchen beim Durchströmen durch ein Rohr an der Rohrwand, kontaktelektnisch aufgeladen werden und sich anschließend an plattenförmigen Niederschlagsflächen unter der Wirkung· von Coulomb- und Adhäsionskräften absetzen.

Es ist bekannt, in Gas oder Dampf schwebende Staubteilchen elektrisch aufzuladen, indem man das Gas-Staub-Gemisch durch ein Rohr strömen läßt, an dessen Wand die Teilchen aufprallen, entlang gleiten oder abgerissen werden. Eine bekannte: wirksame Maßnahme zur Erhöhung des Aufladungseffektes besteht darin, daß der axialen Strömungskomponente des Gemisches im Rohr eine Drallkomponente überlagert wird, wie es beispielsweise im Austrittsrohr der unter dem Namen. »Zyklon« bekannten; Fliehkraftstaubabscheider der Fall ist. Eine weitere effektverstärkende Maßnahme besteht darin, daß die staubberührte Rohrwand hinsichtlich ihrer kontaktelektrischen Eigenschaften jenen- der Staubteilchen angepaßt wird.

Wenn die derart vorwiegend unipolar aufgeladenen Schwebeteilchen nach dem Durchströmen der als Aufladungsstrecke dienenden Rohrstrecke in einen Raum übertreten, in dem sie unter der Wirkung von Coulombschen Kräften auseinanderst-reben, so kann dieser Raum in bekannter Weise als Absatzraum, die ganze Vorrichtung somit als Staubabscheidungsvorrichtung dienen, wenn den Teilchen in dem erwähnten Raum durch geeignete Entnahmemittel die Ladung wieder entzogen wird, indem sie sich beispielsweise an geeignet angeordneten Niederschlagsflächen absetzen.

Es wurde gefunden, daß es vorteilhaft ist, zwischen der Größe des Raumes, den diese Niederschlagsplatten einnehmen, und den Aufladunigsrohren sowie der durchströmenden Gasmenge bestimmte optimale Verhältnisse einzuhalten. Die Erfindung besteht im Wesen darin, daß die im Abstand voneinander angeordneten, zur Achsenrichtung der Rohre im wesentlichen parallel verlaufenden Niederschlagsplatten einen Raum einnehmen, der größer als ein Drittel und kleiner als sechs Drittel des sekundlich aus den Rohren austretenden Gasvolumens ist.

Dabei können die plattenförmigen Führungsflächen selbst eben oder gewellt sein oder irgendwelche Unterbrechungen, Taschen o. ä. aufweisen, die das Absetzen von Schwebeteilchen begünstigen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gegenstandes schematisch dargestellt. In der vorderen Querwand 1 der Absetzkammer 2 sitzen ein oder mehrere, im Beispiel sech-Zweizonenfüter
mit kontaktelektrischer Aufladung

Anmelder:

Dr.-Ing. Eugen Feifei

und Dr.-Ing. Rudolf Prochazka, Wien

Vertreter: Dipl.-Chem. Dr. phil. E. Sturm, Patentanwalt, München 23, Leopoldstr. 20

Beanspruchte Priorität:
Österreich vom 10. Dezember 1954

Dr.-Ing. Eugen Feifei und Dr.-Ing. Rudolf Prochazka,

Wien,
sind als Erfinder genannt worden

zehn, nach der Kammer 2 ausmündende Aufladungsrohre 3. Durch diese Aufladungsrohre strömt das Gas-Staub-Gemisch mit einer lebhaften Drallkomponente, weil die Rohre z. B. als Austrittsrohre aus — in der Zeichnung als unwesentlich nicht dargestellten— Zyklonen dienen, oder weil sie an ihrem Eintritt mit besonderen drallerzeugenden Leitflächen ausgerüstet sind.

Die Kammer 2 kann sich in der Strömungsrichtung hinter der Wand 1 erweitern, verengen oder mit gleichbleibendem Querschnitt fortsetzen. In angemessenem Abstand von der Querwand, 1 tritt das turbulente Gas-Staub-Gemisch in die Zwischenräume eines Plattensatzes 4. Zwischen den Flächen dieses Plattensatzes 4, deren Ebenen im wesentlichen zur Achsenrichtung der Aufladungsrohre 3 parallel verlaufen, geht das Gas-Staub-Gemisch, alsbald in eine mehr oder weniger geordnete Strömung über. Die elektrisch geladenen Schwebeteilchen streben unter der Wirkung von restlichen Querströmungen und von Coulombschen, Kräften an die Platten 4, wo sie sich absetzen und sammeln, bis sie endlich durch an sich bekannte Maßnahmen in den Sammeilraum5 gelangen. Das gereinigte Gas strömt durch den Austrittsstutzen 6 ab.

Um den doppelten Zweck der Führungsflächen der Platten 4 zu erreichen, nämlich die Strömung zu beruhigen und das Absetzen der elektrisch geladenen Schwebeteilchen zu sichern, müssen zwischen der gesamten sekundlichen Durchflußmenge des Gases durch alle Aufladungsrohre, zwischen der Lichtweite dieser

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Rohre, ferner zwischen dem mittleren gegenseitigen Abstand der Führungsflächen 4 und dem gesamten, von allen Führungsflächen 4 belegten Raum gewisse günstige Beziehungen eingehalten werden. Angenommen, es ist q [m³] die sekundlich durch alle Aufladungsrohre 3 insgesamt strömende Gasmenge,

V = B-H-L [m³] der von allen Platten 4 insgesamt eingenommene Raum, d [m] die Lichtweite der Aufladungsrohre 3 und t [m] der mittlere gegenseitige Abstand der Führungsflächen der Platten 4, so läßt sich theoretisch und versuchsmäßig nachweisen, daß besonders gute Ergebnisse erzielt werden, wenn

V in den Grenzen -f-und — q gewählt wird, wobei

zweckmäßig ί kleiner als d ist.

Es ist weiterhin bekannt, daß das Absetzen elektrisch geladener Schwebeteilchen aus einem zwischen Führungsflächen strömenden Gas begünstigt wird, wenn zwischen diesen Flächen ein elektrisches Feld besteht und die Teilchen den Kraftlinien dieses Feldes folgend einer Platte zustreben. Diese vorteilhafte Wirkung ist auch in der Anordnung nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel zu erreichen, wobei also die Teilchen vor ihrem Eintritt in die Zwischenräume des Plattensatzes 4 in Aufladungsrohren kontaktelektrisch aufgeladen werden, wenn die einzelnen Platten 4 alternierend geerdet bzw. elektrisch isoliert werden und an die isolierten Platten eine Gleichspannung von beispielsweise 10 bis 20 KV gelegt wird. Da für die Aufrechterhaltung des Feldes zwisehen den geerdeten und den isolierten Platten nur etwaige Isolationsverluste zu decken sind, bleibt der Stromverbrauch für den gesamten Energiebedarf- der Vorrichtung praktisch völlig bedeutungslos.

Dies und die Tatsache, daß die Wandung der Aufladungsrohre eine der Größe nach gleiche, im Vorzeichen entgegengesetzte Ladung erhält wie die Schwebeteilchen, führt schließlich, zu einer weiteren Verbesserung der Abscheidevorrichtung. Statt die Ladung der Wand der geerdeten Aufladungsrohre 3 nach der Erde abfließen zu lassen, kann ihr Potential zur Felderzeugung zwischen den Führungsflächen 4 herangezogen werden, indem auch die Aufladungsrohrei 3 elektrisch isoliert und mit den isolierten Platten des Plattensatzes leitend verbunden werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Zweizonenfilter mit kontaktelektrischer Aufladung zur Abscheidung von Schwebeteilchen aus strömenden Gasen oder Dämpfen, in dem die Teilchen beim Durchströmen durch ein Rohr an der Rohrwand kontaktelektrisch aufgeladen werden und sich anschließend an plattenförmigen Niederschlagsflächen unter der Wirkung von Coulomb- und Adhäsionskräften absetzen, dadurch gekennzeichnet, daß die im Abstand voneinander ange^- ordneten, zur Achsenrichtung der Rohre (3) im wesentlichen parallel verlaufenden Niederschlagsplatten (4) einen Raum (V) einnehmen, der größer als ein Drittel und kleiner als sechs Drittel des sekundlich aus den Rohren (3) austretenden Gasvolumens (Q) ist.

2. Zweizonenfilter mit kontaktelektrischer Aufladung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtweite der Aufladungsrohre (3) größer ist als der mittlere gegenseitige Abstand der Niederschlagsplatten (4).

3. Zweizonenfiiter mit kontaktelektrischer Aufladung" nach den Ansprüchen J und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Niederschlagsplatten des gesamten Plattensatzes (4) abwechselnd geerdet oder elektrisch isoliert sind und zwischen den geerdeten und isolierten Platten eine Gleichspannung herrscht.

4. Zweizonenfilter mit kontaktelektrischer Aufladung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladungsrohre (3) elektrisch isoliert sind und die an ihnen auftretende Gleichspannung den isolierten Niederschlagsplatten (4) zugeleitet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen