Diese
Anmeldung betrifft eine Weiterführung des
Gegenstandes der nicht vorveröffentlichten
Anmeldung DE-A-10 2005 013 183.These
Application relates to a continuation of the
Subject of the not previously published
Application DE-A-10 2005 013 183.
Die
Erfindung betrifft elektrostatische Abscheider oder Kollektoren,
insbesondere bei Kurbelgehäuseentlüftungen
von Dieselmotoren zur Entfernung von Schwebstoffen einschließlich Ölnebel aus dem
Leckagegas. Insbesondere geht diese Erfindung aus von einem elektrostatischen
Abscheider mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The
Invention relates to electrostatic precipitators or collectors,
especially for crankcase ventilation
of diesel engines for the removal of suspended matter including oil mist from the
Leakage gas. In particular, this invention is based on an electrostatic
Separator having the features of the preamble of claim 1.
Elektrostatische
Abscheider, einschließlich solcher
für Kurbelgehäuseentlüftungen
von Dieselmotoren, sind aus dem Stand der Technik bekannt (US-B-6,221,136). In deren
einfachster Ausführungsform
ist eine Hochspannungs-Koronaentladungselektrode
in der Mitte einer geerdeten Röhre
oder eines Behälters
angeordnet. Die Röhre
oder der Behälter
bildet eine ringförmige
Massefläche
und stellt so eine Kollektorelektrode um die Entladungselektrode herum
bereit. Eine hohe Gleichspannung im Bereich von einigen tausend
Volt, beispielsweise 15 kV, an der mittigen Entladungselektrode
bewirkt durch die hohe elektrische Feldstärke die Ausbildung einer Koronaentladung
in der Nähe
der Elektrode. Dieses elektrische Feld ionisiert das Gas in einem
solchen Koronaentladungsbereich. Dadurch werden Ionen erzeugt, die
wiederum die im Gas befindlichen Schwebstoffe elektrisch aufladen.
Die geladenen Schwebstoffe werden wiederum elektrostatisch auf der
inneren Oberfläche
der Kollektorröhre
oder des Behälters
abgeschieden, das bedeutet, sie werden von einer solchen Massefläche angezogen.
Elektrostatische Kollektoren sind in Kurbelgehäuseentlüftungen von Dieselmotoren zur
Entfernung von Schwebstoffen einschließlich Ölnebel aus dem Leckagegas benutzt
worden, beispielsweise so, daß das
Leckagegas in die Atmosphäre
abgegeben wird oder daß es
in die Frischluftzufuhr des Dieselmotors zur weiteren Verbrennung
geleitet wird und dadurch ein Leckagegas-Rezirkulationssystem geschaffen wird.
Der Ölnebel
sammelt sich in der durch den Behälter gebildeten Masseelektrode
und wird daraus abgeleitet.electrostatic
Separators, including such
for crankcase ventilation
diesel engines are known in the art (US-B-6,221,136). In whose
simplest embodiment
is a high voltage corona discharge electrode
in the middle of a grounded tube
or a container
arranged. The tube
or the container
forms an annular
ground plane
and thus makes a collector electrode around the discharge electrode
ready. A high DC voltage in the range of several thousand
Volts, for example, 15 kV, at the central discharge electrode
caused by the high electric field strength, the formation of a corona discharge
near
the electrode. This electric field ionizes the gas in one
such corona discharge area. This generates ions that
in turn electrically charge the suspended matter in the gas.
The charged suspended solids are in turn electrostatically adsorbed on the
inner surface
the collector tube
or the container
that is, they are attracted to such a mass surface.
Electrostatic collectors are used in crankcase ventilation of diesel engines
Removal of suspended matter including oil mist from the leakage gas used
have been, for example, so that the
Leakage gas into the atmosphere
is delivered or that it
in the fresh air supply of the diesel engine for further combustion
and thereby creating a leakage gas recirculation system.
The oil mist
collects in the ground electrode formed by the container
and is derived from it.
Der
vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, den bekannten
elektrostatischen Abscheider in Bezug auf seine Leistungsfähigkeit
zu verbessern.Of the
The present invention is based on the problem known
electrostatic precipitator in terms of its performance
to improve.
Das
zuvor aufgezeigte Problem ist bei einem elektrostatischen Abscheider
mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale
des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The
previously indicated problem is with an electrostatic precipitator
with the features of the preamble of claim 1 by the features
of the characterizing part of claim 1. Preferred embodiments
and further developments are the subject of the dependent claims.
Durch
die funktionale und räumliche
Aufteilung in eine erste Zone und eine zweite Zone wird die Verunreinigung
der Masseelektrode im Koronaentladungsbereich verringert und die
geladenen Schwebstoffe werden überwiegend
in der zweiten Zone und nicht in der ersten Zone gesammelt. Das
ist beim Ölnebel
eines elektrostatischen Kurbelgehäuseentlüftungssystems für einen
Dieselmotor getestet worden.By
the functional and spatial
Division into a first zone and a second zone becomes the pollution
reduces the ground electrode in the corona discharge area and the
charged suspended matter becomes predominant
collected in the second zone and not in the first zone. The
is with the oil mist
an electrostatic crankcase ventilation system for a
Diesel engine has been tested.
Es
ist somit erreicht worden, daß die
Ionisierungsstufe und die Sammelstufe mehr oder weniger deutlich
funktional voneinander getrennt sind.It
has thus been achieved that the
Ionization level and the collection level more or less clear
are functionally separated from each other.
Die
nach Anspruch 4 vorgesehene Abschirmvorrichtung verhindert, daß sich geladene Schwebstoffe
in der ersten Zone ansammeln. Ihr ist gem. Anspruch 5 eine Koronaentladungselektrode zugeordnet,
die weitere Ausgestaltung ergibt sich aus den Ansprüchen 5 bis
9.The
According to claim 4 provided shielding prevents charged suspended matter
accumulate in the first zone. You are gem. Claim 5 associated with a corona discharge electrode,
the further embodiment results from the claims 5 to
9th
Hinsichtlich
der äußeren Massefläche und ihrer
zweckmäßigen Anordnung
wird auf die Ansprüche
10 und 11 verwiesen.Regarding
the outer mass surface and its
appropriate arrangement
will be on the claims
10 and 11 referenced.
Eine
besondere Gestaltung der Koronaentladungselektrode gelingt durch
Beschleunigungsdüsen und
zugeordnete Entladungsspitzen gem. den Ansprüchen 12 bis 16.A
special design of the corona discharge electrode succeeds by
Acceleration nozzles and
associated discharge peaks acc. the claims 12 to 16.
Entsprechende
Maßnahmen
sind auch unmittelbar bezogen auf den Zylinder realisierbar, worauf
die Ansprüche
17 bis 21 abstellen.Appropriate
activities
are also directly related to the cylinder feasible, what
the requirements
Turn off 17 to 21.
Im
folgenden wird die Erfindung nun anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele
darstellenden Zeichnung näher
erläutert.
In der Zeichnung zeigtin the
The invention will now be described with reference to a merely exemplary embodiments
drawing closer
explained.
In the drawing shows
1 eine
perspektivische Darstellung einer mehrstufigen raumeffizienten Kollektorbaugruppe gemäß der Anmeldung
DE-A-10 2005 013 183, 1 a perspective view of a multi-level space-efficient collector assembly according to the application DE-A-10 2005 013 183,
2 eine
perspektivische Explosionsansicht des Kollektors in 1, 2 an exploded perspective view of the collector in 1 .
3 eine
Schnittansicht des Kollektors in 1, 3 a sectional view of the collector in 1 .
4 eine
Schnittansicht eines elektrostatischen Abscheiders gemäß der vorliegenden
Erfindung, 4 a sectional view of an electrostatic precipitator according to the present invention,
5 ist
eine ähnliche
Ansicht wie 4 und zeigt eine weitere Ausführungsform, 5 is a similar view as 4 and shows a further embodiment,
6 ist
eine ähnliche
Ansicht wie 5 und zeigt eine weitere Ausführungsform. 6 is a similar view as 5 and shows another embodiment.
Die
folgende Beschreibung der 1-3 wurde
der oben genannten Anmeldung DE-A-10 2005 013 183 entnommen.The following description of 1 - 3 was taken from the above-mentioned application DE-A-10 2005 013 183.
1 zeigt
einen mehrstufigen, raumeffizienten elektrostatischen Kollektor 10 zur
Reinigung eines Gases, das entlang eines Strömungswegs strömt, wie
durch die Pfeile 12, 14 gezeigt. Der Kollektor 10 ist
an einem Montagekopf 16 befestigbar, wie es in der deutschen
Patentanmeldung DE
10 2005 013 184 A1 gezeigt ist. Der Montagekopf 16 wird
an einem Verbrennungsmotor, wie z.B. einem Dieselmotor, oder im
Motorraum befestigt. Schwebstoffe, einschließlich Öltröpfchen aus dem Leckgas (Blow-By-Gas)
im Fall von Abgas eines Dieselmotors, strömen in den Kollektor 10 (Pfeil 12)
und verlassen diesen (Pfeile 14, 18) zur Rückführung zu
dem Motor oder zur Entlüftung
in die Atmosphäre.
Die Schwebstoffe, einschließlich Öltröpfchen werden
regelmäßig durch
ein Auslaßventil 20 abgeführt, wie
es aus dem Stand der Technik bekannt ist. 1 shows a multi-level, space-efficient electrostatic collector 10 for purifying a gas flowing along a flow path as indicated by the arrows 12 . 14 shown. The collector 10 is on a mounting head 16 attachable, as in the German patent application DE 10 2005 013 184 A1 is shown. The mounting head 16 is attached to an internal combustion engine, such as a diesel engine, or in the engine compartment. Suspensions, including oil droplets from the blow-by gas in the case of exhaust of a diesel engine, flow into the collector 10 (Arrow 12 ) and leave it (arrows 14 . 18 ) for returning to the engine or venting to the atmosphere. The suspended solids, including oil droplets are regularly discharged through an outlet valve 20 discharged, as is known in the art.
Der
Kollektor 10 weist einen äußeren Behälter 22 als Massefläche 22 auf
(1 bis 3), ein inneres Rohr 24 als
Massefläche 24 und
eine Koronaentladungselektrode 26 dortzwischen. Der Behälter 22 ist
zylindrisch ausgeführt
und erstreckt sich axial entlang einer Achse 28 zwischen
einem Einlaßende 30 und
einem Auslaßende 32 (3).
Der Behälter 22 weist
eine nach innen gewandte innere Wand 34 auf, die als Kollektorelektrode
ausgeführt
ist. Die Koronaentladungselektrode 26 in dem Behälter 22 wird
durch eine hohle Trommel 26 bereitgestellt, die sich axial
entlang der Achse 28 erstreckt. Die Trommel 26 weist
eine äußere Wand 36 auf,
die der inneren Wand 34 des Behälters 22 zugewandt
ist und definiert einen äußeren ringförmigen Strömungskanal 38 zwischen
den Wänden 34, 36.
Die Trommel 26 weist eine innere Wand 40 auf,
die einen inneren Hohlraum 42 definiert. Die innere Massefläche 24 wird
durch einen hohlen röhrenförmigen Stab 24 bereitgestellt,
der sich von dem Einlaßende 30 des
Behälters 22 axial
in den Behälter 22 und
axial in den inneren Hohlraum 42 der Trommel 26 erstreckt.
Der Stab 24 weist eine äußere Wand 44 auf,
die der inneren Wand 40 der Trommel 26 zugewandt
ist und einen inneren ringförmigen
Strömungskanal 46 dazwischen
definiert. Die äußere Wand 44 des
Stabs 24 bildet eine Kollektorelektrode. Der Stab 24 weist
eine innere Wand 48 auf, die einen inneren Hohlraum 50 definiert,
der einen Eingangsströmungskanal 50 bildet.The collector 10 has an outer container 22 as a ground plane 22 on ( 1 to 3 ), an inner tube 24 as a ground plane 24 and a corona discharge electrode 26 there between. The container 22 is cylindrical and extends axially along an axis 28 between an inlet end 30 and an outlet end 32 ( 3 ). The container 22 has an inwardly facing inner wall 34 on, which is designed as a collector electrode. The corona discharge electrode 26 in the container 22 is through a hollow drum 26 provided, extending axially along the axis 28 extends. The drum 26 has an outer wall 36 on, the inner wall 34 of the container 22 facing and defines an outer annular flow channel 38 between the walls 34 . 36 , The drum 26 has an inner wall 40 on, having an internal cavity 42 Are defined. The inner ground plane 24 is through a hollow tubular rod 24 provided, extending from the inlet end 30 of the container 22 axially in the container 22 and axially into the internal cavity 42 the drum 26 extends. The rod 24 has an outer wall 44 on, the inner wall 40 the drum 26 facing and an inner annular flow channel 46 defined in between. The outer wall 44 of the staff 24 forms a collector electrode. The rod 24 has an inner wall 48 on, having an internal cavity 50 defining an inlet flow channel 50 forms.
Zu
reinigendes Gas strömt
in das Einlaßventil 52,
wie bei Pfeil 12 gezeigt, und strömt in einer ersten axialen
Richtung nach oben (3), entlang eines ersten Strömungswegsegments 54 durch
den Eingangsströmungskanal
entlang des inneren Hohlraums 50 des Stabs 24,
wechselt dann die Richtung und strömt in einer zweiten, entgegengesetzten
axialen Richtung entlang eines zweiten Strömungswegsegments 58 durch
den inneren ringförmigen
Strömungskanal 46 entlang
der äußeren Wand 44 des Stabs 24 und
der inneren Wand 40 der Trommel 26 und wechselt
wieder die Richtung, wie bei Pfeil 60 gezeigt, und strömt in der
ersten axialen Richtung nach oben entlang eines dritten Strömungswegsegments 62 durch
den äußeren ringförmigen Strömungskanal 38 entlang
der äußeren Wand 36 der Trommel 26 und
der inneren Wand 34 des Behälters 22. Der Behälter 22 ist
an seinem oberen Ende durch eine elektrisch isolierende Scheibe 64 geschlossen, die
eine Mehrzahl von umfänglich
beabstandeten Öffnungen 66 aufweist.
Das ausströmende
Gas strömt
durch diese in eine Kammer 68 und dann zu einem Auslaßanschluß 70 als
Ausgang, wie bei Pfeil 14 gezeigt. Eine Hochspannungselektrode 72 erstreckt
sich durch die Scheibe 64 und ist elektrisch mit der Trommel 26 verbunden.Gas to be cleaned flows into the intake valve 52 , as with arrow 12 shown and flows in a first axial direction upwards ( 3 ), along a first flow path segment 54 through the input flow channel along the inner cavity 50 of the staff 24 , then the direction changes and flows in a second, opposite axial direction along a second flow path segment 58 through the inner annular flow channel 46 along the outer wall 44 of the staff 24 and the inner wall 40 the drum 26 and changes direction again, as with arrow 60 and flows upward along a third flow path segment in the first axial direction 62 through the outer annular flow channel 38 along the outer wall 36 the drum 26 and the inner wall 34 of the container 22 , The container 22 is at its upper end by an electrically insulating disc 64 closed, having a plurality of circumferentially spaced openings 66 having. The effluent gas flows through them into a chamber 68 and then to an outlet port 70 as exit, as with arrow 14 shown. A high voltage electrode 72 extends through the disc 64 and is electric with the drum 26 connected.
In
bevorzugter Ausführungsform
weist die Trommel 26 eine Mehrzahl von Elementen für die Koronaentladung
auf, die durch eine Mehrzahl innerer Entladungsspitzen 74 bereitgestellt
werden, die sich radial nach innen in Richtung der äußeren Wand 44 des
Stabs 24 in den ringförmigen
Strömungskanal 46 erstrecken,
so daß die
inneren Entladungsspitzen 74 in das zweite Strömungswegsegment 58 hereinragen,
und/oder die durch eine Mehrzahl äußerer Entladungsspitzen 76 bereitgestellt
werden, die sich radial nach außen
in den äußeren ringförmigen Strömungskanal 38 in
Richtung der inneren Wand 34 des Behälters 22 erstrecken,
so daß die äußeren Entladungsspitzen 76 in
das dritte Strömungswegsegment 62 hineinragen.
Die Entladungsspitzen 74, 76 sollten ausgebildet
sein, wie dies in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2004 037 793 A1 ,
Anwaltsakte 04.0843 gezeigt ist. Die Trommel 26 kann aus
Metall oder einem anderen leitfähigen
Material bestehen, oder sie kann als Isolator ausgeführt sein
und leitfähige
Abschnitte an ihr entlang aufweisen, die mit den jeweiligen Spitzen
verbunden sind. Der äußere ringförmige Strömungskanal 38 ist
konzentrisch zu und radial außerhalb
von dem inneren ringförmigen
Strömungskanal 46 angeordnet.
Der innere ringförmige Strömungskanal 46 ist
konzentrisch zu und radial außerhalb
von dem Eingangsströmungskanal 50 angeordnet.
Das Gas strömt
einen serpentinenförmigen Weg
durch den Behälter 22,
der eine erste U-förmige Biegung 56 zwischen
dem ersten Strömungswegsegment 54 und
dem zweiten Strömungswegsegment 58 und
eine zweite U-förmige
Biegung 60 zwischen dem zweiten Strömungswegsegment 58 und dem
dritten Strömungswegsegment 62 einschließt.In a preferred embodiment, the drum 26 a plurality of elements for corona discharge generated by a plurality of internal discharge tips 74 be provided, extending radially inward towards the outer wall 44 of the staff 24 in the annular flow channel 46 extend so that the inner discharge tips 74 in the second flow path segment 58 protrude, and / or by a plurality of outer discharge tips 76 be provided, extending radially outward into the outer annular flow channel 38 towards the inner wall 34 of the container 22 extend so that the outer discharge tips 76 in the third flow path segment 62 protrude. The discharge peaks 74 . 76 should be designed as in the German patent application DE 10 2004 037 793 A1 Attorney's Act 04.0843 is shown. The drum 26 may be made of metal or other conductive material, or it may be embodied as an insulator and have conductive portions therealong connected to the respective tips. The outer annular flow channel 38 is concentric with and radially outward of the inner annular flow channel 46 arranged. The inner annular flow channel 46 is concentric with and radially outward of the input flow channel 50 arranged. The gas flows through the container in a serpentine path 22 , which is a first U-shaped bend 56 between the first flow path segment 54 and the second flow path segment 58 and a second U-shaped bend 60 between the second flow path segment 58 and the third flow path segment 62 includes.
Die
offenbarte Konstruktion stellt einen mehrstufigen, raumeffizienten
elektrostatischen Kollektor 10 zur Reinigung eines entlang
eines Strömungswegs
strömenden
Gases bereit und beinhaltet eine erste Stufe, die durch eine erste
Koronaentladungszone 46 entlang des Strömungswegs des Gases bereitgestellt
wird, und eine zweite Stufe, die durch eine zweite Koronaentladungszone 38 entlang des
Strömungswegs
des Gases bereitgestellt wird und entlang des Strömungswegs
des Gases von der ersten Koronaentladungszone 46 beabstandet
ist. Der elektrostatische Kollektor 10 wird durch eine
Koronaentladungselektrode 26 und zwei Masseflächen 24, 22 bereitgestellt.
Die erste Koronaentladungszone 46 ist zwischen der Koronaentladungselektrode 26 und
der ersten Massefläche 24 angeordnet.
Die zweite Koronaentladungszone 38 ist zwischen der Koronaentla dungselektrode 26 und
der zweiten Massefläche 22 angeordnet.
Die zweite Massefläche 22 weist
den Behälter 22 auf,
der sich axial entlang der Achse 28 erstreckt. Die Koronaentladungselektrode 26 weist
die hohle Trommel 26 in dem Behälter 22 auf und erstreckt
sich axial entlang der Achse 28. Die erste Koronaentladungszone 46 ist
innerhalb der Trommel 26 angeordnet. Die zweite Koronaentladungszone 38 ist
außerhalb
der Trommel 26 angeordnet. Die erste Massefläche 24 ist
innerhalb der Trommel 26 angeordnet. Sowohl die Koronaentladungselektrode 26 als
auch die zweite Massefläche 22 sind
ringförmig
angeordnet. Die erste Koronaentladungszone 46 und die zweite
Koronaentladungszone 38 bilden jeweils eine Ringkammer.
Die Massefläche 22 und
die Koronaentladungszone 38 sowie die Koronaentladungselektrode 26 und
die Koronaentladungszone 46 sind konzentrisch angeordnet.
Die Koronaentladungszone 46 umgibt die Massefläche 24 konzentrisch.
Die Koronaentladungselektrode 26 umgibt die Koronaentladungszone 46 konzentrisch. Die
Koronaentladungszone 38 umgibt die Koronaentladungselektrode 26 konzentrisch.
Die Massefläche 22 umgibt
die Koronaentladungszone 38 konzentrisch. Die Massefläche 24 ist
ringförmig
angeordnet und definiert den Eingangsströmungskanal 50 entlang
des Strömungswegs
des Gases bei 54. Die Massefläche 24 ist entlang
des Strömungsweges
des Gases von der ersten Koronaentladungszone 46 und von
der zweiten Koronaentladungszone 38 beabstandet angeordnet.
Die Massefläche 24 umgibt
den Eingangsströmungskanal 50 konzentrisch.
Der Gasstrom wechselt entlang des Strömungswegs seine Richtung bei 60 zwischen
der ersten Koronaentladungszone 46 und der zweiten Koronaentladungszone 38.
Hier und vorzugsweise ändert
sich die Richtung um 180°.
Der Gasstrom entlang des Strömungswegs
strömt
in einer Strömungsrichtung 58 entlang der
ersten Koronaentladungszone 46 und kehrt dann die Richtung
bei 60 um und strömt
in einer anderen Strömungsrichtung 62 entlang
der zweiten Koronaentladungszone 38. Die erste Koronaentladungszone 46 und
die zweite Koronaentladungszone 38 sind zueinander konzentrisch
angeordnet. Die Strömungsrichtung 62 ist
parallel und entgegengesetzt zu der Strömungsrichtung 58 gerichtet.
Die zweite Koronaentladungszone 38 umgibt die erste Koronaentladungszone 46.
Der Strömungsweg
des Gases weist den Eingangsströmungskanal 50 auf,
durch den der Gasstrom geleitet wird, bevor das Gas durch die erste
Koronaentladungszone 46 strömt. Der Eingangsströmungskanal 50 ist
keine Koronaentladungszone. Der Strömungsweg des Gases ist ein serpentinenförmiger Weg,
einschließlich
des Eingangsströmungskanals 50,
der ersten Koronaentladungszone 46 und der zweiten Koronaentladungszone 38.
Der Strömungsweg
des Gases weist eine erste Strömungsumkehrzone
bei 56 zwischen dem Eingangsströmungskanal 50 und
der ersten Koronaentladungszone 46 und eine zweite Strömungskanalumkehrzone
bei 60 zwischen der ersten Koronaentladungszone 46 und
der zweiten Koronaentladungszone 38 auf. Das Gas strömt in einer
ersten Strömungsrichtung 54 entlang
der Eingangsströmungszone 50, kehrt
dann bei 56 um und strömt
in Strömungsrichtung 58 entlang
der ersten Koronaentladungszone 46, kehrt dann bei 60 um
und strömt
in Strömungsrichtung 62 entlang
der zweiten Koronaentladungszone 38. Die Strömungsrichtung 58 ist
parallel und entgegengesetzt zu den Strömungsrichtungen 54 und 62 gerichtet.
Der Eingangsströmungskanal 50 und
die erste Koronaentladungszone 46 und die zweite Koronaentladungszone 38 sind
konzentrisch angeordnet. Die zweite Koronaentladungszone 38 umgibt
die erste Koronaentladungszone 46 und die erste Koronaentladungszone 46 umgibt
den Eingangsströmungskanal 50.The disclosed construction provides a multi-level, space efficient electrostatic collector 10 for purifying a gas flowing along a flow path, and includes a first stage passing through a first corona discharge zone 46 along the flow path of the gas, and a second stage through a second corona discharge zone 38 is provided along the flow path of the gas and along the flow path of the gas from the first corona discharge zone 46 is spaced. The electrostatic collector 10 is through a corona discharge electrode 26 and two ground planes 24 . 22 provided. The first corona discharge zone 46 is between the corona discharge electrode 26 and the first ground plane 24 arranged. The second corona discharge zone 38 is between the corona discharge electrode 26 and the second ground plane 22 arranged. The second ground plane 22 points the container 22 up, moving axially along the axis 28 extends. The corona discharge electrode 26 has the hollow drum 26 in the container 22 and extends axially along the axis 28 , The first corona discharge zone 46 is inside the drum 26 arranged. The second corona discharge zone 38 is outside the drum 26 arranged. The first ground plane 24 is inside the drum 26 arranged. Both the corona discharge electrode 26 as well as the second ground plane 22 are arranged in a ring. The first corona discharge zone 46 and the second corona discharge zone 38 each form an annular chamber. The ground plane 22 and the corona discharge zone 38 and the corona discharge electrode 26 and the corona discharge zone 46 are arranged concentrically. The corona discharge zone 46 surrounds the ground plane 24 concentric. The corona discharge electrode 26 surrounds the corona discharge zone 46 concentric. The corona discharge zone 38 surrounds the corona discharge electrode 26 concentric. The ground plane 22 surrounds the corona discharge zone 38 concentric. The ground plane 24 is annular and defines the inlet flow channel 50 along the flow path of the gas 54 , The ground plane 24 is along the flow path of the gas from the first corona discharge zone 46 and from the second corona discharge zone 38 spaced apart. The ground plane 24 surrounds the inlet flow channel 50 concentric. The gas flow changes its direction along the flow path 60 between the first corona discharge zone 46 and the second corona discharge zone 38 , Here and preferably, the direction changes by 180 °. The gas flow along the flow path flows in a flow direction 58 along the first corona discharge zone 46 and then return to the direction 60 and flows in another direction of flow 62 along the second corona discharge zone 38 , The first corona discharge zone 46 and the second corona discharge zone 38 are arranged concentrically with each other. The flow direction 62 is parallel and opposite to the flow direction 58 directed. The second corona discharge zone 38 surrounds the first corona discharge zone 46 , The flow path of the gas has the inlet flow channel 50 through which the gas stream is passed before the gas passes through the first corona discharge zone 46 flows. The inlet flow channel 50 is not a corona discharge zone. The flow path of the gas is a serpentine path, including the inlet flow channel 50 , the first corona discharge zone 46 and the second corona discharge zone 38 , The flow path of the gas includes a first flow reversing zone 56 between the inlet flow channel 50 and the first corona discharge zone 46 and a second flow channel reversal zone 60 between the first corona discharge zone 46 and the second corona discharge zone 38 on. The gas flows in a first flow direction 54 along the inlet flow zone 50 , then return 56 and flows in the direction of flow 58 along the first corona discharge zone 46 , then return 60 and flows in the direction of flow 62 along the second corona discharge zone 38 , The flow direction 58 is parallel and opposite to the flow directions 54 and 62 directed. The inlet flow channel 50 and the first corona discharge zone 46 and the second corona discharge zone 38 are arranged concentrically. The second corona discharge zone 38 surrounds the first corona discharge zone 46 and the first corona discharge zone 46 surrounds the inlet flow channel 50 ,
Die
Voranmeldung betrifft auch ein Verfahren zur Erhöhung der Aufenthaltsdauer von
Gas, das durch einen elektrostatischen Kollektor 10 strömt, in der
Koronaentladungszone. Dies wird erreicht durch das Leiten des Gasstroms
entlang eines Strömungswegsegments 58 durch
eine erste Koronaentladungszone 46 und dann durch Leiten
des Gasstroms entlang eines Strömungswegsegments 62 durch
eine zweite Koronaentladungszone 38. Bei einem bevorzugten
Verfahren wird der Gasstrom entlang eines Strömungswegsegments 54 durch
einen Eingangsströmungskanal 50 in
den elektrostatischen Kollektor 10 geleitet, bevor der
Gasstrom entlang des Strömungswegsegments 58 in
die erste Koronaentladungszone 46 geleitet wird.The prior application also relates to a method for increasing the residence time of gas passing through an electrostatic collector 10 flows, in the corona discharge zone. This is accomplished by passing the gas flow along a flow path segment 58 through a first corona discharge zone 46 and then by passing the gas flow along a flow path segment 62 through a second corona discharge zone 38 , In a preferred method, the gas flow is along a flow path segment 54 through an inlet flow channel 50 in the electrostatic collector 10 passed before the gas flow along the Strömungswegsegments 58 in the first corona discharge zone 46 is directed.
4 zeigt
einen elektrostatischen Abscheider 100 zum Reinigen eines
den Abscheider durchströmenden
Gases gem. einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Das Gas strömt
durch den Abscheider entlang eines Strömungsweges 102 durch einen
Koronaentladungsbereich 104, in dem Ionen erzeugt werden,
die daraufhin die Schwebstoffe im Gas aufladen, weiter durch einen
Sammelbereich 106, in dem die geladenen Schwebstoffe gesammelt werden.
Der Sammelbereich 106 ist dem Koronaentladungsbereich 104 nachgelagert.
Der Sammelbereich 106 ist vom Koronaentladungsbereich räumlich beabstandet
und davon getrennt angeordnet um die Ionisierungsphase und die Sammelphase
des elektrostatischen Abscheiders funktional voneinander zu trennen.
Die geladenen Schwebstoffe werden zum überwiegenden Teil im Sammelbereich 106 und
nicht im Koronaentladungsbereich 104 gesammelt. 4 shows an electrostatic precipitator 100 for cleaning a gas flowing through the separator gem. a first embodiment of the invention. The gas flows through the separator along a flow path 102 through a corona discharge area 104 in which ions are generated, which then charge the suspended matter in the gas, through a collection area 106 in which the charged suspended matter is collected. The collection area 106 is the corona discharge area 104 downstream. The collection area 106 is spatially spaced from the corona discharge region and disposed separately therefrom to functionally separate the ionization phase and the collection phase of the electrostatic precipitator. The suspended solids are mostly in the collection area 106 and not in the corona discharge area 104 collected.
Eine
Abschirmvorrichtung 108 innerhalb des Koronaentladungsbereichs 104 verhindert
die Ansammlung von geladenen Schwebstoffen im Koronaentladungsbereich
und leitet die geladenen Schwebstoffe stattdessen in den nachgelagerten
Sammelbereich 106, wo sie gesammelt werden. Im Koronaentladungsbereich 104 ist
eine Entladungselektrode 110 angeordnet, die Entladungsspitzen 112 aufweisen kann.
Die Entladungselektrode erzeugt ein elektrisches Feld, das die Ionisierung
des Gases durch Koronaentladung bewirkt. Die Abschirmvorrichtung 108 im
Koronaentladungsbereich 104 schirmt die geladenen Schwebstoffe
vom elektrischen Feld ab, um eine Ansammlung der geladenen Schwebstoffe
im Koronaentladungsbereich 104 zu verhindern. Die Abschirmvorrichtung 108 unterteilt
den Koronaentladungsbereich 104 in zwei Teilzonen 114 und 116.
Die erste Teilzone 114 liegt auf der einen Seite der Abschirmvorrichtung 108 und
leitet die geladenen Schwebstoffe in den Sammelbereich 106.
Die zweite Teilzone 116 liegt auf der entgegengesetzten
Seite der Abschirmvorrichtung 108 zwischen der Entladungselektrode 110 und
der Abschirmvorrichtung 108. In dieser zweiten Teilzone
findet die zuvor erwähnte
Ionisierung statt. Die erste Teilzone 114, die zweite Teilzone 116 und
der Sammelbereich 106 trennen funktional die Ionisierungsphase,
die Ladephase und die Sammelphase des elektrostatischen Abscheiders
voneinander. Auf diese Weise werden die einzelnen Funktionen des
elektrostatischen Abscheiders getrennt voneinander durchgeführt.A shielding device 108 within the corona discharge area 104 prevents the accumulation of charged suspended matter in the corona discharge area and instead directs the charged suspended matter into the downstream collection area 106 where they are collected. In the corona discharge area 104 is a discharge electrode 110 arranged, the discharge peaks 112 can have. The discharge electrode generates an electric field that causes the ionization of the gas by corona discharge. The shielding device 108 in the corona discharge area 104 shields the charged suspended matter from the electric field to prevent accumulation of the charged suspended matter in the corona discharge area 104 to prevent. The shielding device 108 divides the corona discharge area 104 in two subzones 114 and 116 , The first subzone 114 lies on one side of the shielding device 108 and directs the charged suspended matter into the collection area 106 , The second subzone 116 lies on the opposite side of the shielding device 108 between the discharge electrode 110 and the shielding device 108 , In this second partial zone, the aforementioned ionization takes place. The first subzone 114 , the second sub-zone 116 and the collection area 106 functionally separate the ionization phase, the charge phase and the collection phase of the electrostatic precipitator. In this way, the individual functions of the electrostatic precipitator are carried out separately.
In
einer bevorzugten Ausführungsform
besteht die Abschirmvorrichtung 108 aus einer perforierten
Röhre,
beispielsweise einer Schirmgitterröhre oder einer anderen Art
von Röhre,
die sich axial entlang der Achse 118 erstreckt und das
einströmende Gas
an der Stelle 120 von einem Einlaßbereich 122 am einen
Ende der Röhre
zu einem Auslaßbereich 124 am
axial entgegengesetzten Ende der Röhre leitet. Die Entladungselektrode 110 besteht
vorzugsweise aus einem sich axial erstreckenden, hohlen Zylinder,
der die Röhre 108 umgibt.
Die besagte erste Teilzone 114 befindet sich innerhalb
der Röhre 108. Die
besagte zweite Teilzone 116 befindet sich außerhalb
der Röhre 108 zwischen
der Röhre 108 und
dem Zylinder 110. Die in der zweiten Teilzone 116 erzeugten
Ionen treten durch die Perforationen in der Röhre 108 hindurch um
in der ersten Teilzone 114 geladene Schwebstoffe innerhalb
der Röhre 108 zu
erzeugen. Die geladenen Schwebstoffe werden von der Röhre 108 vom
durch die Entladungselektrode 110 erzeugten elektrischen
Feld in der zweiten Teilzone 116, außerhalb der Röhre 108,
abgeschirmt. Die Röhre 108 liegt
am Erdpotenzial an.In a preferred embodiment, the shielding device 108 from a perforated tube, such as a screen grid tube or other type of tube, extending axially along the axis 118 extends and the incoming gas at the site 120 from an inlet area 122 at one end of the tube to an outlet area 124 at the axially opposite end of the tube passes. The discharge electrode 110 preferably consists of an axially extending, hollow cylinder, the tube 108 surrounds. The said first sub-zone 114 is inside the tube 108 , The said second sub-zone 116 is outside the tube 108 between the tube 108 and the cylinder 110 , The in the second subzone 116 generated ions pass through the perforations in the tube 108 around in the first subzone 114 charged suspended matter within the tube 108 to create. The charged suspended solids are released from the tube 108 from the discharge electrode 110 generated electric field in the second sub-zone 116 , outside the tube 108 , shielded. The tube 108 is at the earth potential.
Eine äußere Massefläche 126 umgibt
den Zylinder 110. Der Sammelbereich 106 liegt
außerhalb
des Zylinders 110 und umgibt diesen. Der Sammelbereich 106 befindet
sich zwischen dem Zylinder 110 und der äußeren Massefläche 126.
Die äußere Massefläche 126 wird
von einem Behälter,
der sich axial entlang der Achse 118 zwischen den axialen Enden 128 und 130 erstreckt,
gebildet. An dem einen axialen Ende 128 befindet sich sowohl
ein Gaseinlaß 132 als
auch ein Auslaß 134 für gereinigtes
Gas. Der Gaseinlaß 132 befindet
sich am axialen Einlaßbereich 122 der
Röhre 108.
Der Auslaß 134 erhält gereinigtes
Gas aus dem Sammelbereich 106. Gas strömt vom Gaseinlaß 132 in
einer ersten axialen Richtung an der Stelle 120 durch den
Koronaentladungsbereich 104 innerhalb der Röhre 108 zum
Auslaßbereich 124 der
Röhre 108.
Dann strömt
das Gas radial nach außen,
wie der Pfeil 136 symbolisiert, zum Sammelbereich 106 und
anschließend
in eine zweite, entgegengesetzte axiale Richtung, symbolisiert durch
den Pfeil 138, zum Auslaß für das gereinigte Gas 134.
Die geladenen Schwebstoffe werden im Sammelbereich 106 durch
die elektrostatische Anziehungskraft an der Massefläche 126 gesammelt und
von dort durch den unteren Abfluß 140 des Behälters abgeleitet.An outer ground plane 126 surrounds the cylinder 110 , The collection area 106 lies outside the cylinder 110 and surrounds this. The collection area 106 is located between the cylinder 110 and the outer ground plane 126 , The outer ground plane 126 is from a container that is axially along the axis 118 between the axial ends 128 and 130 extends, formed. At one axial end 128 there is both a gas inlet 132 as well as an outlet 134 for purified gas. The gas inlet 132 is located at the axial inlet area 122 the tube 108 , The outlet 134 receives purified gas from the collection area 106 , Gas flows from the gas inlet 132 in a first axial direction at the location 120 through the corona discharge area 104 inside the tube 108 to the outlet area 124 the tube 108 , Then the gas flows radially outwards, like the arrow 136 symbolizes, to the collection area 106 and then in a second, opposite axial direction, symbolized by the arrow 138 , to the outlet for the purified gas 134 , The charged suspended solids are in the collection area 106 by the electrostatic attraction on the ground plane 126 collected and from there through the lower drain 140 derived from the container.
5 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
Erfindung. Zur Erleichterung des Verständnisses werden, dort wo es
sinnvoll erscheint, die gleichen Bezugszeichen wie zuvor verwendet.
Der elektrostatische Abscheider 150 besitzt eine Koronaentladungselektrode,
die aus einer oder aus mehreren Entladungsspitzen 152 besteht,
wobei jede dieser Entladungsspitzen jeweils in einer ersten Zone 154 ein
elektrisches Feld zur Bildung einer Koronaentladung erzeugt. Die
oben erwähnte
Abschirmvorrichtung wird durch eine oder mehrere Beschleunigungsdüsen 156 in
der jeweiligen ersten Zone 154 gebildet, welche die geladenen
Schwebstoffe beschleunigen um sie daran zu hindern sich in der Zone 154 anzusammeln.
Jede einzelne der Entladungsspitzen taucht in jeweils eine der Beschleunigungsdüsen ein und
bewirkt die Ionisierung im Entladungsbereich 154 der jeweiligen
Be schleunigungsdüsen 156.
Ein hohler Zylinder 158 erstreckt sich axial entlang der Achse 118 und
definiert und umgibt den darin befindlichen Entladungsbereich 154,
wobei die Beschleunigungsdüse
oder die Beschleunigungsdüsen 156 die geladenen
Schwebstoffe axial durch den Zylinder hindurch beschleunigen, wie
der Pfeil 160 zeigt. Der Zylinder besitzt ein axiales Einlaßende 162,
das das einströmende
Gas aufnimmt, wie bei Pfeil 120 gezeigt, und ein axiales
Auslaßende 164,
das mit der zweiten Zone 166 in Verbindung steht. Die Beschleunigungsdüse oder
die Beschleunigungsdüsen 156 befinden
sich am axialen Auslaßende 164 des
Zylinders. Die Beschleunigungsdüse
oder die Beschleunigungsdüsen 156 liegen
am Erdpotenzial an. 5 shows a further embodiment of the invention. To facilitate understanding, where appropriate, the same reference numerals as used previously. The electrostatic precipitator 150 has a corona discharge electrode consisting of one or more discharge tips 152 each of these discharge peaks each in a first zone 154 generates an electric field to form a corona discharge. The above-mentioned shielding device is provided by one or more accelerating nozzles 156 in the respective first zone 154 formed, which accelerate the charged suspended matter to prevent them in the zone 154 to accumulate. Each of the discharge tips immerses in each one of the acceleration nozzles and causes the ionization in the discharge area 154 the respective acceleration nozzles 156 , A hollow cylinder 158 extends axially along the axis 118 and defines and surrounds the discharge area therein 154 wherein the accelerating nozzle or the accelerating nozzles 156 accelerate the charged suspended matter axially through the cylinder, like the arrow 160 shows. The cylinder has an axial inlet end 162 , which receives the incoming gas, as in arrow 120 and an axial outlet end 164 that with the second zone 166 communicates. The accelerating nozzle or the accelerating nozzles 156 are located at the axial outlet end 164 of the cylinder. The accelerating nozzle or the accelerating nozzles 156 are at ground potential.
Die äußere Massefläche 126 umgibt
den Zylinder 158. Die zweite Zone 166 liegt außerhalb
des Zylinders 158, umgibt diesen und befindet sich zwischen
dem Zylinder 158 und der äußeren Massefläche 126.
Die äußere Massefläche 126 wird
durch einen Behälter
gebildet, der sich axial entlang der Achse 118 zwischen
dem ersten axialen Ende 128 und dem zweiten axialen Ende 130 erstreckt.
Am ersten axialen Ende 128 befindet sich sowohl der erwähnte Gaseinlaß 132,
als auch der erwähnte
Auslaß für gereinigtes
Gas 134. Gas strömt
vom Gaseinlaß 132 in einer
ersten axialen Richtung, symbolisiert durch den Pfeil 120,
durch das Innere des Zylinders 158 und durch die Zone oder
die Zonen 154 weiter durch die Beschleunigungsdüse oder
die Beschleunigungsdüsen 156.
Dann strömt
das Gas radial nach außen, wie
die Pfeile 168 symbolisieren, zur zweiten Zone 166 und
anschließend
in eine zweite, entgegengesetzte axiale Richtung, symbolisiert durch
den Pfeil 138, zum Auslaß für das gereinigte Gas 134.
Die geladenen Schwebstoffe werden im Sammelbereich 166 durch
die elektrostatische Anziehungskraft an der Massefläche 126 gesammelt
und von dort durch den unteren Abfluß 140 des Behälters abgeleitet.The outer ground plane 126 surrounds the cylinder 158 , The second zone 166 lies outside the cylinder 158 , surrounds this and is located between the cylinder 158 and the outer mass surface che 126 , The outer ground plane 126 is formed by a container that extends axially along the axis 118 between the first axial end 128 and the second axial end 130 extends. At the first axial end 128 is located both the mentioned gas inlet 132 , as well as the mentioned outlet for purified gas 134 , Gas flows from the gas inlet 132 in a first axial direction, symbolized by the arrow 120 , through the interior of the cylinder 158 and through the zone or zones 154 through the accelerating nozzle or the accelerating nozzles 156 , Then the gas flows radially outward, like the arrows 168 symbolize, to the second zone 166 and then in a second, opposite axial direction, symbolized by the arrow 138 , to the outlet for the purified gas 134 , The charged suspended solids are in the collection area 166 by the electrostatic attraction on the ground plane 126 collected and from there through the lower drain 140 derived from the container.
6 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
Erfindung. Zur Erleichterung des Verständnisses werden, dort wo es
sinnvoll erscheint, die gleichen Bezugszeichen wie zuvor verwendet.
In dem besagten Sammelbereich 166 zwischen dem Zylinder 158 und
der äußeren Massefläche 126 befindet
sich ein elektrisch leitfähiges
Sammelmedium 180. Das elektrisch leitfähige Sammelmedium 180 ist
vorzugsweise ein Drahtgeflecht, eine metallische Wabenstruktur oder Ähnliches.
Dieses Medium steht in leitender Verbindung mit der äußeren Massefläche 126 und liegt
daher am Erdpotenzial an. Sobald die geladenen Schwebstoffe in den
Sammelbereich 166, wie bei den Pfeilen 168 gezeigt,
eintreten, werden sie am Sammelmedium 180 gesammelt. Der
hauptsächliche Mechanismus
für diesen
Sammelvorgang ist Diffusion. Der Zylinder 158 ist ein elektrischer
Isolator. 6 shows a further embodiment of the invention. To facilitate understanding, where appropriate, the same reference numerals as used previously. In the said collection area 166 between the cylinder 158 and the outer ground plane 126 there is an electrically conductive collecting medium 180 , The electrically conductive collecting medium 180 is preferably a wire mesh, a metallic honeycomb structure or the like. This medium is in conductive communication with the outer ground plane 126 and therefore depends on the earth potential. Once the charged suspended matter enters the collection area 166 like the arrows 168 shown, they enter the collection medium 180 collected. The main mechanism for this collection process is diffusion. The cylinder 158 is an electrical insulator.
In
der vorangegangenen Beschreibung wurden bestimmte Begriffe aus Gründen der
Kürze,
Klarheit und des Verständnisses
verwendet. Es dürfen, über die
Notwendigkeit des Standes der Technik hinaus, keine unnötigen Einschränkungen
hierdurch eingeschlossen werden, da solche Begriffe nur beschreibenden
Zwecken dienen und dazu gedacht sind, weit ausgelegt zu werden.
Die hier beschriebenen Konfigurationen können für sich genommen verwendet werden
oder in Kombination mit anderen Konfigurationen.In
In the preceding description, certain terms have been used for reasons of
shortly
Clarity and understanding
used. It is allowed, over the
Need of the prior art, no unnecessary restrictions
be included as such terms are only descriptive
Serve purposes and are intended to be interpreted broadly.
The configurations described here can be used on their own
or in combination with other configurations.