DE102007028134B3

DE102007028134B3 - Electrostatic separator and heating system

Info

Publication number: DE102007028134B3
Application number: DE200710028134
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dr. Steiner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-06-19
Filing date: 2007-06-19
Publication date: 2008-12-18
Anticipated expiration: 2027-06-20
Also published as: EP2006023B1; EP2006023A2; EP2006023A3

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrostatischen Abscheider (1), insbesondere für eine Abgasleitung einer Abgasreinigungsanlage, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Heizungssystem zur Erzeugung von Energie mittels Verbrennen von einem Energieträger mit einem elektrostatischen Abscheider (1) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen elektrostatischen Abscheider (1) zu schaffen, der insbesondere eine Ablagerung von Partikeln auf dem Isolator (3) verhindert oder reduziert, um die Funktionsdauer des elektrostatischen Abscheiders (1) zu erhöhen. Weiter ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Heizungsanlage mit einem erfindungsgemäßen Abscheider (1) zu schaffen, die eine zuverlässige Abgasreinigung garantiert. Gekennzeichnet ist der elektrostatische Abscheider (1) dadurch, dass bei einem erfindungsgemäßen elektrostatischen Abscheider (1), insbesondere für eine Abgasleitung einer Abgasreinigungsanlage, mit einem Strömungskanal (6) mit einer Kanalwandung (7) und einem Kanalinneren (8), durch welchen ein partikelbeinhaltendes Abgas in einer Strömungsrichtung strömt, einer sich in dem Kanalinneren (8) im Wesentlichen in Strömungsrichtung erstreckenden Elektrode (4), und einer Elektrodenzuführung (9), um die Elektrode (4) zu speisen, wobei die Elektrodenzuführung (9) mit einem Isolator (3) zumindest teilweise ummantelt ist, weiter ein Partikelabweisemittel (2) umfasst ist, welches verhindert, dass sich Partikel des Abgases an ...The invention relates to an electrostatic precipitator (1), in particular for an exhaust pipe of an exhaust gas purification system, according to the preamble of claim 1 and a heating system for generating energy by burning an energy source with an electrostatic precipitator (1) according to the preamble of claim 10 It is an object of the invention to provide an electrostatic precipitator (1) which in particular prevents or reduces deposition of particles on the insulator (3) in order to increase the service life of the electrostatic precipitator (1). Furthermore, an object of the invention to provide a heating system with a separator (1) according to the invention, which guarantees a reliable exhaust gas purification. The electrostatic precipitator (1) is characterized in that, in an electrostatic precipitator (1) according to the invention, in particular for an exhaust gas line of an exhaust gas purification system, with a flow channel (6) having a channel wall (7) and a channel interior (8), through which a particle-containing Exhaust flows in a flow direction, in the channel interior (8) substantially in the flow direction extending electrode (4), and an electrode feed (9) to feed the electrode (4), wherein the electrode feed (9) with an insulator ( 3) is at least partially encased, further comprises a Partikelabweisemittel (2), which prevents that particles of the exhaust gas to ...

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrostatischen Abscheider, insbesondere für eine Abgasleitung einer Abgasreinigungsanlage, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Weiter betrifft die Erfindung ein Heizungssystem zur Erzeugung von Energie mittels Verbrennen von einem Energieträger mit einem elektrostatischen Abscheider nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.The The invention relates to an electrostatic precipitator, in particular for one Exhaust pipe of an emission control system, according to the preamble of Claim 1. Furthermore, the invention relates to a heating system for generating energy by burning an energy carrier with an electrostatic precipitator according to the preamble of the claim 10th

Aus der FR 2 861 131 ist ein elektrostatischer Filter zum Entfernen von Partikeln aus Motorabgasen bekannt. Ebenso zeigt die FR 2 843 611 einen Elektrofilter zum Ausfiltern von Partikeln aus Motorenabgasen. Dabei wird jeweils die Partikelablagerung durch Abtrennen verhindert. Die Filter benötigen dazu einen besonderen Ausbau mit einer speziellen Strömungsführung.From the FR 2 861 131 An electrostatic filter for removing particles from engine exhaust is known. Likewise shows the FR 2 843 611 an electrostatic filter for filtering particles from engine exhaust. In each case, the particle deposition is prevented by separating. The filters require a special expansion with a special flow guide.

Aufgrund der Emissionen von Heizungsanlagen und globaler Bemühungen, derartige Emissionen zu reduzieren, werden bei Heizungsanlagen entsprechende Abgasreinigungsanlagen verwendet. Diese sollen insbesondere die schädlichen Stoffe und Partikel in Abgasen herausfiltern, so dass das verbleibende, gereinigte Abgas bedenkenlos an die Umwelt abgegeben werden kann. Insbesondere werden derartige Abgasreinigungsanlagen bei Biomasse-Heizanlagen eingesetzt, bei denen neben ansonsten ökonomischen und ökologischen Vorteilen eine erhöhte Emission an Schadstoffen in den Abgasen auftreten kann. Gerade die relativ hohe Emission an Feinstaub als ein Schadstoffanteil ist bei Biomasse-Heizungsanlagen ein Problem.by virtue of emissions from heating systems and global efforts, to reduce such emissions are corresponding in heating systems Emission control systems used. These are in particular the harmful Filter out substances and particles in exhaust gases, so that the remaining, cleaned exhaust gas can be safely discharged to the environment. In particular, such emission control systems in biomass heating systems used, in addition to otherwise economic and ecological Advantages an increased Emission of pollutants in the exhaust gases may occur. Just that relatively high emission of particulate matter as a pollutant is a problem with biomass heating systems.

Aus der EP 1 193 445 A2 ist eine Abgasreinigungsanlage bekannt, welche für Biomasse-Heizungsanlagen zur Verringerung von Feinstaubemissionen verwendet wird. Die dort beschriebene Vorrichtung ist in einen Rauchgaskanal einbaubar und weist hierzu einen Deckel auf, der gasdicht auf eine zugehörige Öffnung an einem Rauchgaskanal aufsetzbar ist. An der Innenseite des Deckels ist über eine isolierende Halterung eine Sprühelektrode, zum Beispiel in Form eines gespannten Stabes, gehalten. Ein Hochspannungs-Transformator mit Gleichrichterfunktion erlaubt den Aufbau einer hohen Gleichspannung zwischen dem Draht und dem Deckel, welcher elektrisch leitend mit dem Ofenrohr verbunden ist, so dass dieses als Kollektorelektrode wirkt.From the EP 1 193 445 A2 is known an exhaust gas purification plant, which is used for biomass heating systems to reduce particulate matter emissions. The device described therein can be installed in a flue gas channel and for this purpose has a lid which can be placed gas-tight on an associated opening on a flue gas channel. On the inside of the lid, a spray electrode, for example in the form of a tensioned rod, is held over an insulating holder. A high-voltage transformer with rectifier function allows the construction of a high DC voltage between the wire and the lid, which is electrically connected to the furnace tube, so that it acts as a collector electrode.

Ein derartiger Elektrofilter mit Sprühelektrode und Kollektorelektrode ist auch bekannt als elektrostatischer Abscheider. Dieser wird zur Abgasreinigung in einer Abgasleitung einer Heizungsanlage eingesetzt. Dabei wird durch die Sprühelektrode, welche etwa mittig durch die Abgasleitung verläuft und deshalb auch als Mittelelektrode bezeichnet wird, und einer zugeordneten, umgebenden Mantelfläche der Abgasleitung ein Kondensator gebildet, der bei einer zylinderrohrförmigen Ausbildung der Abgasleitung auch als Zylinderkondensator bezeichnet wird. Die Sprüh- oder Mittelelektrode weist dabei in der Regel einen kreisförmigen Querschnitt in Strömungsrichtung des Abgases auf, wobei der Durchmesser des Querschnitts oder auch der Krümmungsradius im Allgemeinen relativ klein ausgebildet ist (zum Beispiel kleiner als 0,4 mm). Um nun die Schadstoffe, genauer die nicht an die Umwelt abzugebenden Partikel, des Abgases aus dem Abgasstrom abzuscheiden, wird durch die Mittelelektrode und die durch die Mantelfläche gebildete Kollektorelektrode ein quer zur Strömungsrichtung verlaufendes Feld mit Feldlinien von der Mittelelektrode zur Kollektorelektrode gebildet. Hierzu wird an die Mittelelektrode eine Hochspannung angelegt, zum Beispiel in dem Bereich von 15 kV. Dadurch bildet sich eine Corona-Entladung aus, durch welche die in dem Abgas durch das Feld strömenden Partikel unipolar aufgeladen werden. Aufgrund dieser Aufladung wandern die Partikel durch die elektrostatischen Coulomb-Kräfte zur Innenwand der Abgasleitung, welche als Kollektorelektrode dient.One Such electrostatic filter with spray electrode and collector electrode is also known as electrostatic precipitator. This is used for exhaust gas purification in an exhaust pipe of a heating system. It is through the spray, which approximately centrally through the exhaust pipe and therefore also as a center electrode is designated, and an associated, surrounding outer surface of the Exhaust pipe, a capacitor formed in a cylindrical tube training the exhaust pipe is also referred to as a cylinder capacitor. The spray or center electrode generally has a circular cross-section in the flow direction of the exhaust gas, wherein the diameter of the cross section or also the radius of curvature is generally relatively small (for example smaller than 0.4 mm). So now the pollutants, more precisely those not to the environment particles to be emitted, to separate the exhaust gas from the exhaust gas stream, is formed by the center electrode and by the lateral surface Collector electrode extending transversely to the flow direction Field with field lines from the center electrode to the collector electrode educated. For this purpose, a high voltage is applied to the center electrode, for example in the range of 15 kV. This forms a Corona discharge through which the particles flowing through the field in the exhaust gas be charged unipolar. Due to this charge, the particles migrate by the electrostatic Coulomb forces to the inner wall of the exhaust pipe, which serves as a collector electrode.

Die Hochspannung, welche an der Mittelelektrode anliegt, wird über eine Hochspannungszuführung von außen zur Mittelelektrode zugeführt. Diese verläuft in der Regel quer zu der Strömungsrichtung des Abgases, bevorzugt radial zu der Mittelelektrode. Um ein frühzeitiges Durchschlagen der Hochspannung zu der Innenwand der Abgasleitung zu verhindern, ist die Hochspannungszuführung mit einem Isolator ummantelt. Nachteil an dieser Isolierung ist, dass sich auf der Isolierung Abgaspartikel absetzen, welche bei entsprechender Anzahl an Partikel eine elektrisch leitende Oberfläche auf dem Isolator bilden, über welche die Mittelelektrode entladen werden kann. Dies führt zu einem Versagen des elektrostatischen Abscheiders.The High voltage, which is applied to the center electrode, is connected via a High voltage supply from the outside supplied to the center electrode. These extends usually transverse to the flow direction of the exhaust gas, preferably radially to the center electrode. To an early Blowing the high voltage to the inner wall of the exhaust pipe to prevent the high voltage supply is covered with an insulator. Disadvantage of this insulation is that is on the insulation Depositing exhaust particles, which with appropriate number of particles an electrically conductive surface on the insulator make over which the center electrode can be discharged. This leads to a Failure of the electrostatic precipitator.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrostatischen Abscheider zu schaffen, der diesen Nachteil überwindet und der insbesondere eine Ablagerung von Partikeln auf dem Isolator verhindert oder reduziert, um die Funktionsdauer des elektrostatischen Abscheiders zu erhöhen. Weiter liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Heizungsanlage mit einem erfindungsgemäßen Abscheider zu schaffen, die eine zuverlässige Abgasreinigung garantiert.Of the Invention is based on the object, an electrostatic precipitator to overcome this disadvantage and the particular one Prevents or reduces the deposition of particles on the insulator to increase the service life of the electrostatic precipitator. Next lies The invention is based on the object, a heating system with a inventive separator to create a reliable one Emission control guaranteed.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Gegenstände mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.According to the invention this is through the objects with the features of claim 1 and the claim 10 solved. Advantageous developments can be found in the dependent claims.

Der elektrostatische Abscheider ist dadurch gekennzeichnet, dass bei einem erfindungsgemäßen elektrostatischen Abscheider, insbesondere für eine Abgasleitung einer Abgasreinigungsanlage, mit einem Strömungskanal mit einer Kanalwandung und einem Kanalinneren, durch welchen ein partikelbeinhaltendes Abgas in einer Strömungsrichtung strömt, einer sich in dem Kanalinneren im Wesentlichen in Strömungsrichtung erstreckenden Elektrode, und einer Elektrodenzuführung, um die Elektrode zu speisen, wobei die Elektrodenzuführung mit einem Isolator zumindest teilweise ummantelt ist, weiter ein Partikelabweisemittel umfasst ist, welches verhindert, dass sich Partikel des Abgases an dem Isolator ablagern.The electrostatic precipitator is characterized in that in an inventive An electrostatic precipitator, in particular for an exhaust pipe of an exhaust gas purification system, comprising a flow channel having a channel wall and a channel inside, through which a particle-containing exhaust gas flows in a flow direction, in the channel interior substantially in the flow direction extending electrode, and an electrode lead to the electrode feed, wherein the electrode feed is at least partially sheathed with an insulator, further comprises a Partikelabweisemittel is included, which prevents particles of the exhaust gas deposited on the insulator.

In dem Strömungskanal ist durch die mit Hochspannung gespeiste Elektrode und die als Gegenelektrode fungierende Kanalwandung ein elektrisches Feld in dem Kanalinneren erzeugt. Dabei verlaufen die Feldlinien quer zur Strömungsrichtung des Abgases, bevorzugt rechtwinklig zur Elektrode. Quer zur Elektrode ist eine Elektrodenzuführung vorgesehen, welche die Elektrode mit Hochspannung von einer externen Spannungsquelle versorgt. Damit keine Entladung der Elektrode über die Elektrodenzuführung erfolgt, ist diese mit einem Isolator zumindest teilweise ummantelt. Der Isolator ist bevorzugt aus einem isolierenden Material umfassend Keramik und dergleichen gebildet.In the flow channel is due to the high voltage supplied electrode and the counter electrode acting channel wall an electric field in the channel interior generated. The field lines are transverse to the flow direction of the exhaust gas, preferably at right angles to the electrode. Transverse to the electrode is an electrode feed provided which the electrode with high voltage from an external Power source supplied. So that no discharge of the electrode over the electrode lead takes place, this is at least partially encased with an insulator. The insulator is preferably comprised of an insulating material Ceramics and the like formed.

In einem Ausführungsbeispiel ist der Strömungskanal als Rohr ausgebildet, bevorzugt als Rohr mit einem kreisförmigen Querschnitt in Strömungs- oder Längsrichtung. Die Elektrode erstreckt sich bevorzugt mittig in diesem Rohr in Strömungsrichtung und wird deshalb auch als Mittelelektrode bezeichnet. Die Mittelelektrode ist vorzugsweise drahtförmig mit einem ebenfalls kreisförmigen Querschnitt in Strömungsrichtung ausgebildet. Damit bilden Elektrode und Rohr eine Art Zylinderkondensator. Der Radius des Querschnitts der Mittelelektrode ist, verglichen mit dem Radius des Querschnitts des Rohrs, relativ klein und liegt bevorzugt in einem Bereich von 0,5 mm oder weniger. Die Spannung, welche über die Elektrodenzuführung an der Elektrode angelegt wird, ist eine Hochspannung und liegt bevorzugt in einem Bereich um die 15 kV.In an embodiment is the flow channel formed as a tube, preferably as a tube with a circular cross section in flow or longitudinal direction. The electrode preferably extends centrally in this tube in flow direction and is therefore also referred to as the center electrode. The center electrode is preferably wire-shaped with a likewise circular Cross section in the flow direction educated. Thus electrode and tube form a kind of cylindrical capacitor. The radius of the cross section of the center electrode is compared with the radius of the cross section of the tube, relatively small and lies preferably in a range of 0.5 mm or less. The voltage, which over the electrode supply is applied to the electrode is a high voltage and is preferably in a range around 15 kV.

In dem elektrischen Feld im Kanalinneren werden die Partikel aus ihrer Strömungsrichtung in Richtung der Kanalwandung abgelenkt und lagern sich an der Kanalwandung ab. Um zu verhindern, dass sich Partikel auf dem Isolator, der in das Kanalinnere zu der Elektrode hineinragt, ablagern, ist ein Partikelabweisemittel vorgesehen. Dies verhindert wirkungsvoll, dass aus ihrer Strömungsrichtung abgelenkte Partikel sich auf dem Isolator ablagern oder reduziert die Anzahl der sich auf dem Isolator ablagernden Partikel pro Zeiteinheit.In The electric field in the channel inside the particles from their flow direction deflected in the direction of the channel wall and store on the channel wall from. To prevent particles from being deposited on the insulator the channel interior protrudes to the electrode, deposit, is a particle repellent intended. This effectively prevents that from its flow direction Deflected particles settle on the insulator or reduced the number of particles depositing on the insulator per unit time.

In einer Ausführungsform ist das Partikelabweisemittel beabstandet zu dem Isolator separat ausgebildet.In an embodiment the particle repelling agent is formed separately from the insulator spaced apart.

In einem anderen Ausführungsbeispiel umfasst das Partikelabweisemittel mindestens eine Strömungsschildeinrichtung mit einer Heizeinrichtung.In another embodiment the particle-repelling means comprises at least one flow-shielding device with a heater.

Noch ein anderes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Heizeinrichtung geeignet ist, eine äußere Oberfläche der Strömungsschildeinrichtung und/oder des Isolators auf eine für eine Thermophorese erforderliche Temperatur, die entsprechend höher ist, als die des umgebenden Abgase, aufzuwärmen.Yet another embodiment provides that the heater is adapted to an outer surface of the Flow shield device and / or of the insulator on a for a thermophoresis required temperature, which is correspondingly higher, as that of the surrounding fumes, to warm up.

In einer Ausführungsform ist die Heizeinrichtung ausgebildet, um die Strömungsschildeinrichtung und/oder den Isolator auf eine Temperatur zum Abbrennen von dort befindlichen Partikeln zu erwärmen.In an embodiment the heating device is designed to the flow shielding device and / or the insulator to a temperature for burning away there To heat particles.

Zudem ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Strömungsschildeinrichtung den Isolator zumindest teilweise umgibt, um den Isolator vor dem Auftreffen von Partikeln abzuschirmen.moreover is in one embodiment provided that the flow shield device at least partially surrounds the insulator to the insulator before the Shield the impact of particles.

Die Heizeinrichtung kann in und/oder an der Strömungsschildeinrichtung integriert sein. Insbesondere kann die Strömungsschildeinrichtung mehrteilig mit mehreren Strömungsschildeinheiten ausgebildet sein. Dabei kann die Strömungsschildeinrichtung hinsichtlich ihrer Größe und ihres Abstandes zu dem Isolator minimiert ausgebildet sein.The Heating device can be integrated in and / or on the flow shield device be. In particular, the flow shield device multi-part with several flow shield units be educated. In this case, the flow shield device with respect her size and her Distance to the insulator minimized be formed.

Das Heizungssystem ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung von Energie mittels Verbrennen von einem Energieträger wie Biomasse mit einer Feinstaub emittierenden Heizungsanlage wie eine Biomasse-Heizungsanlage zum Verbrennen des Energieträgers, wobei partikelbeinhaltende Abgase entstehen, ein erfindungsgemäßer elektrostatischer Abscheider vorgesehen ist.The Heating system is characterized in that for the production of Energy by burning one energy source like biomass with one Particulate matter emitting heating system such as a biomass heating system for burning the energy carrier, wherein particle-containing exhaust gases are formed, an inventive electrostatic Separator is provided.

Mit dem erfindungsgemäßen elektrostatischen Abscheider und dem erfindungsgemäßen Heizungssystem werden insbesondere die folgenden Vorteile realisiert:
Durch das Partikelabweisemittel wird weitestgehend verhindert, dass sich Partikel, insbesondere elektrisch leitende Partikel, auf der Isolatoroberfläche ablagern. Hierdurch kann eine Entladung über elektrisch leitende Partikel entlang des Isolators verhindert werden und es lässt sich somit die Funktionsfähigkeit des elektrostatischen Abscheiders wirkungsvoll verbessern.With the electrostatic precipitator according to the invention and the heating system according to the invention, the following advantages are realized in particular:
The particle-repelling agent largely prevents particles, in particular electrically conductive particles, from depositing on the insulator surface. In this way, a discharge via electrically conductive particles along the insulator can be prevented and thus the functionality of the electrostatic precipitator can be effectively improved.

Die Partikelabweisemittel sind einfach aufgebaut und lassen sich leicht realisieren. Durch die indirekte Beheizung, insbesondere Widerstandsbeheizung, der Hochspannungs-Isolationskeramik lässt sich ein leicht zu realisierendes Partikelabweisemittel realisieren. So muss eine geerdete Heizwicklung der Heizeinrichtung trotz ihrer nahen Anordnung an hochspannungsführenden Teilen des Abscheiders nicht durch gießfähige Keramik, keramische Klebstoffe und dergleichen hermetisch eingekapselt sein. Durch die bauliche Trennung der elektrischen Beheizung und der Hochspannungszuführung, nämlich durch ein beheiztes Strömungsschild ist eine unter Umständen aufwendigere Integration der Partikelabweisemittel in die Isolation umgehbar. Durch die Trennung lassen sich vergleichbare thermophoretische Effekte erzielen wie bei der Integration in der Keramik, d. h. bei einem direkt wirkenden Partikelabweisemittel. Hierdurch lässt sich eine verbesserte Standzeit sowie eine höhere Betriebssicherheit des Abscheiders realisieren.The particle repellents are simple and easy to implement. Due to the indirect heating, in particular Widerstandsbehei tion, the high-voltage insulation ceramic can be realized an easily realizable particle repelling agent. Thus, a grounded heating coil of the heater must not be hermetically encapsulated by moldable ceramics, ceramic adhesives, and the like, despite their close proximity to high voltage parts of the separator. Due to the physical separation of the electrical heating and the high-voltage supply, namely by a heated flow shield, a possibly more complex integration of the particle repelling agent into the insulation can be bypassed. By the separation can be achieved similar thermophoretic effects as in the integration in the ceramic, ie in a direct-acting particle repellent. As a result, an improved service life and a higher reliability of the separator can be realized.

Die Strömungsschildeinrichtung kann auf unterschiedlichste Weisen ausgeführt sein, so dass eine optimale Abschirmung des Isolators je nach Anwendungsfall realisierbar ist. Die Strömungsschildeinrichtung kann hinsichtlich der Form variierbar ausgeführt werden. Zudem lassen sich mehrere Strömungsschildeinrichtungen vorsehen. Die Strömungsschildeinrichtung kann aus mehreren Strömungsschildeinheiten ausgebildet sein.The Flow shield means can be executed in many different ways, so that an optimal Shielding of the insulator can be realized depending on the application. The flow shield device can be made variable in terms of shape. In addition, can be several flow shielding devices provide. The flow shield device can consist of several flow shield units be educated.

Die Zeichnungen stellen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und zeigen in mehreren Figuren:The Drawings represent several embodiments of the invention and show in several figures:

1A–D schematisch vier verschiedene Ausführungsformen von Teilen eines elektrostatischen Abscheiders mit Partikelabweisemitteln um einen Isolator in einer quer geschnittenen Draufsicht und 1A -D schematic four different embodiments of parts of an electrostatic precipitator with Partikelabweisemitteln to an insulator in a cross-sectional plan view and

2 schematisch die Ausführungsform des Abscheiders nach 1D in einer geschnittenen Seitenansicht. 2 schematically the embodiment of the separator according to 1D in a sectioned side view.

1A–D zeigen schematisch vier verschiedene Ausführungsformen von Teilen eines elektrostatischen Abscheiders 1 mit Partikelabweisemitteln 2 um einen Isolator 3 in einer quer geschnittenen Draufsicht. Der Abscheider 1 umfasst eine Elektrode 4, hier als Sprüh- oder Mittelelektrode 4 ausgebildet. Zudem ist in den Figuren die Strömungsrichtung des Abgases durch einen Pfeil dargestellt, wobei die Strömungsrichtung im Wesentlichen parallel zu der Ausrichtung der Mittelelektrode 4 verläuft. Der Isolator 3 verläuft im Wesentlichen senkrecht zu der Mittelelektrode 4, d. h. vorliegend etwa in die Zeichenebene hinein bzw. hinaus. Analog zum Isolator 3 verläuft das Partikelabweisemittel 2, welches den Isolator 3 zumindest teilweise umgibt und somit als Strömungsschildeinrichtung 5 fungiert, senkrecht zu der durch den Pfeil dargestellten Strömungsrichtung. Die Strömungsschildeinrichtung 5 ist zumindest teilweise dem Isolator 3 in Strömungsrichtung vorgelagert. Die 1A bis 1D unterscheiden sich im Wesentlichen nur durch die Ausbildung der Partikelabweisemittel 2, so dass im Folgenden bei den 1A bis 1D auf eine ausführliche Beschreibung der der anderen Bauteile des Abscheiders 1 verzichtet werden kann. 1A -D schematically show four different embodiments of parts of an electrostatic precipitator 1 with particle repelling agents 2 around an insulator 3 in a cross-sectional top view. The separator 1 includes an electrode 4 , here as a spray or center electrode 4 educated. In addition, in the figures, the flow direction of the exhaust gas is shown by an arrow, wherein the flow direction substantially parallel to the orientation of the center electrode 4 runs. The insulator 3 is substantially perpendicular to the center electrode 4 , ie in the present case approximately in the drawing plane or out. Analogous to the insulator 3 the particle repellent proceeds 2 which is the insulator 3 at least partially surrounds and thus as a flow shield device 5 acts, perpendicular to the flow direction shown by the arrow. The flow shield device 5 is at least partially the insulator 3 upstream in the flow direction. The 1A to 1D differ essentially only by the formation of particle repelling agents 2 , so in the following at the 1A to 1D on a detailed description of the other components of the separator 1 can be waived.

1A zeigt eine als Partikelabweisemittel 2 ausgebildete erste Strömungsschildeinrichtung 5a, welche im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildet ist und etwa konzentrisch zu dem Isolator 3 (genauer dessen Mittelachse in die Zeichnungsebene) und beabstandet zu dieser ausgebildet ist. Der Abstand zwischen Isolator 3 und erster Strömungsschildeinrichtung 5a ist minimal und entlang des Umfangs des Isolators 3 in etwa konstant. In anderen Ausgestaltungen kann die Strömungsschildeinrichtung 5a als viertel- oder dreiviertel Bogen gestaltet sein, in noch anderen Ausgestaltungen nicht konzentrisch, sondern versetzt. 1A shows one as Partikelabweisemittel 2 trained first flow shielding device 5a , which is semicircular in cross-section and approximately concentric with the insulator 3 (more precisely, its central axis in the plane of the drawing) and spaced therefrom is formed. The distance between insulator 3 and first flow shielding device 5a is minimal and along the perimeter of the insulator 3 approximately constant. In other embodiments, the flow shield device 5a be designed as a quarter or three-quarter arc, not concentric in other embodiments, but offset.

1B zeigt eine zweite Strömungsschildeinrichtung 5b, welche im Querschnitt ringförmig ausgebildet ist und etwa konzentrisch zu dem Isolator 3 und beabstandet zu diesem ausgebildet ist und somit den Isolator 3 umfänglich komplett umgibt. Der Abstand zwischen Isolator 3 und zweiter Strömungsschildeinrichtung 5b ist minimal und entlang des Umfangs des Isolators 3 in etwa konstant. 1B shows a second flow shield device 5b , which is annular in cross-section and approximately concentric with the insulator 3 and spaced therefrom, and thus the insulator 3 completely surrounded completely. The distance between insulator 3 and second flow shield device 5b is minimal and along the perimeter of the insulator 3 approximately constant.

1C zeigt eine dritte Strömungsschildeinrichtung 5c, welche im Querschnitt vier vollkreisförmig ausgebildete Strömungsschildeinheiten 5c' umfasst, die benachbart zueinander angeordnet sind. Vorliegend kontaktieren sich die jeweils benachbart zueinander angeordneten Strömungsschildeinheiten 5c' umfänglich. Die vier Strömungsschildeinheiten 5c' sind auf einem Bogen, welcher konzentrisch zu dem Isolator 3 verläuft, angeordnet. Dabei sind die vier Strömungsschildeinheiten 5c' in Strömungsrichtung dem Isolator 3 vorgelagert angeordnet. In anderen Ausgestaltungen sind mehr als vier, beispielsweise 7 Strömungsschildeinheiten 5c vorgesehen oder weniger als vier, beispielsweise drei. 1C shows a third flow shield device 5c which in cross-section four fully circular flow shield units 5c ' includes, which are arranged adjacent to each other. In the present case, the respective flow shield units arranged adjacent to one another contact each other 5c ' extensively. The four flow shield units 5c ' are on a bow, which is concentric with the insulator 3 runs, arranged. Here are the four flow shield units 5c ' in the flow direction of the insulator 3 arranged upstream. In other embodiments, more than four, for example, 7 flow shield units 5c or less than four, for example three.

1D zeigt eine vierte Strömungsschildeinrichtung 5d, welche im Querschnitt eine vollkreisförmige Strömungsschildeinheit 5d' aufweist, welche im Wesentlichen einer der Strömungsschildeinheiten 5c' entspricht. Die Strömungsschildeinheit 5d' ist benachbart zu dem Isolator 3, beabstandet zu diesem, angeordnet. 1D shows a fourth flow shield device 5d which in cross section a fully circular flow shield unit 5d ' which is essentially one of the flow shield units 5c ' equivalent. The flow shield unit 5d ' is adjacent to the insulator 3 spaced therefrom.

Die Strömungsschildeinrichtungen 5a–5d gemäß den 1A–1D sind so angeordnet, dass sie jeweils den Isolator 3 optimal gegen strömende Partikel abschirmen oder die Partikel optimal abweisen.The flow shielding devices 5a - 5d according to the 1A - 1D are arranged so that they each have the insulator 3 Shield it optimally against flowing particles or repel the particles optimally.

2 zeigt schematisch die Ausführungsform des Abscheiders 1 nach 1D in einer geschnittenen Seitenansicht. Der Abscheider 1 umfasst in der dargestellten Ausführungsform einen nur teilweise dargestellten Strömungskanal 6. Der Strömungskanal 6 besteht aus einer umlaufenden Kanalwandung 7, welche abschnittsweise sichtbar ist, und einem davon eingeschlossenen Kanalinneren 8, durch welchen ein partikelbeinhaltendes Abgas in der Strömungsrichtung (siehe Pfeil) strömt. Weiter umfasst der Abscheider 1 die Mittelelektrode 4, welche sich im Wesentlichen entlang einer Mittelachse des Strömungskanals 6 in Strömungsrichtung erstreckt. Die Mittelelektrode 4 wird über eine Hochspannungs-Elektrodenzuführung 9 gespeist. Um die Elektrodenzuführung 9 ist der Isolator 3 angeordnet, so dass die Elektrodenzuführung 9 ummantelt ist und ein Überschlagen von Elektronen von der Mittelelektrode 4 zu der Elektrodenzuführung 9 verhindert wird. Die Elektrodenzuführung 9 und der Isolator 3 verlaufen im Wesentlichen senkrecht zu der Mittelektrode 4, hier in radialer Richtung, und durchdringen die Kanalwandung 7 vom Kanalinneren 8 nach außen. Parallel zu dem Isolator 3 verläuft das Partikelabweisemittel 2, welches ebenfalls die Kanalwandung 7 durchdringt. Das Partikelabweisemittel 2, welches als Strömungsschildeinrichtung 5d ausgebildet ist, ist beabstandet zu dem Isolator 3 angeordnet und ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Die Strömungsschildeinrichtung 5d, welche die Strömungsschildeinheit 5d' umfasst, umfasst weiter eine Heizeinrichtung 10, welche hier als Heizdraht 10' ausgebildet ist. Der Heizdraht 10' wird in die Strömungsschildeinrichtung 5d' eingeführt und verläuft dort in etwa schleifenförmig im Inneren der Strömungsschildeinheit 5d', so dass der Heizdraht 10' von der Strömungsschildeinheit 5d' ummantelt ist. Dabei ist die Strömungsschildeinrichtung 5d' jedoch so ausgebildet, dass ausreichend Energie abgegeben wird, um einen thermophoretischen Effekt zu bewirken und damit Partikel von dem Isolator 3 abzuweisen. 2 schematically shows the execution shape of the separator 1 to 1D in a sectioned side view. The separator 1 includes in the illustrated embodiment, a flow channel only partially shown 6 , The flow channel 6 consists of a circumferential channel wall 7 , which is visible in sections, and one of them enclosed channel interior 8th through which a particle-containing exhaust gas flows in the flow direction (see arrow). Next includes the separator 1 the center electrode 4 which extends substantially along a central axis of the flow channel 6 extends in the flow direction. The center electrode 4 is via a high-voltage electrode feeder 9 fed. To the electrode feeder 9 is the insulator 3 arranged so that the electrode feed 9 is sheathed and a knocking over of electrons from the center electrode 4 to the electrode supply 9 is prevented. The electrode feed 9 and the insulator 3 are substantially perpendicular to the center electrode 4 , here in the radial direction, and penetrate the channel wall 7 from the channel interior 8th outward. Parallel to the insulator 3 the particle repellent proceeds 2 which also the channel wall 7 penetrates. The particle repellent 2 , which serves as a flow shield device 5d is formed, is spaced from the insulator 3 arranged and is formed substantially cylindrical. The flow shield device 5d which the flow shield unit 5d ' includes, further comprises a heater 10 , which here as a heating wire 10 ' is trained. The heating wire 10 ' is in the flow shield device 5d ' introduced there and runs approximately looped in the interior of the flow shield unit 5d ' so that the heating wire 10 ' from the flow shield unit 5d ' is sheathed. In this case, the flow shield device 5d ' however, designed so that sufficient energy is released to cause a thermophoretic effect and thus particles from the insulator 3 to reject.

Claims

Electrostatic separator ( 1 ), in particular for an exhaust pipe of an exhaust gas purification system, with a flow channel ( 6 ) with a channel wall ( 7 ) and a channel interior ( 8th ), through which a particle-containing exhaust gas flows in a flow direction, in the channel interior ( 8th ) substantially in the flow direction extending electrode ( 4 ) and an electrode feed ( 9 ) to the electrode ( 4 ), wherein the electrode feed ( 9 ) with an isolator ( 3 ) is at least partially encased, characterized in that further comprises a particle repellent ( 2 ), which prevents particles of the exhaust gas from adhering to the insulator ( 3 ) deposit.

Electrostatic separator ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the particle repelling agent ( 2 ) spaced from the insulator ( 3 ) is formed separately.

Electrostatic separator ( 1 ) according to claims 1 or 2, characterized in that the particle repelling agent ( 2 ) at least one flow shield device ( 5 . 5a - 5d ) with a heating device ( 10 . 10 ' ).

Electrostatic separator ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the heating device ( 10 . 10 ' ) is suitable, an outer surface of the flow shielding device ( 5 . 5a - 5d ) and / or the insulator ( 3 ) to a temperature required for a thermophoresis, which is correspondingly higher than that of the surrounding exhaust gas to warm.

Electrostatic separator ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the heating device ( 10 ), the flow shield device ( 5 . 5a - 5d ) and / or the isolator ( 3 ) to a temperature to burn off particles located there.

Electrostatic separator ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the flow shield device ( 5 . 5a - 5d ) the isolator ( 3 ) at least partially surrounds the insulator ( 3 ) to shield against the impact of particles.

Electrostatic separator ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the heating device ( 10 . 10 ' ) in and / or on the flow shield device ( 5 . 5a - 5d ) is integrated.

Electrostatic separator ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the flow shield device ( 5 . 5c ), in several parts with several flow shield units ( 5c ' ) is trained.

Electrostatic separator ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the flow shield device ( 5 . 5a - 5d ) in terms of their size and their distance from the insulator ( 3 ) is minimized.

Heating system for generating energy by burning of an energy source such as biomass with a particulate matter emitting heating system such as a biomass heating system for burning the energy carrier, wherein particulate exhaust gases are formed, and an electrostatic precipitator ( 1 ) according to one of the preceding claims 1 to 9.