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Die
Erfindung betrifft einen elektrostatischen Abscheider, insbesondere für
eine Abgasleitung einer Heizungsanlage, 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 8. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren
zum Schutz vor unkontrollierten Entladungen einer ein elektrisches
Feld erzeugenden Elektrode eines elektrostatischen Abscheiders eines
Heizungssystems nach Anspruch 9.
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Aufgrund
der Emissionen von Heizungsanlagen und globaler Bemühungen,
derartige Emissionen zu reduzieren – siehe zum Beispiel
das Kyoto-Abkommen – werden bei Heizungsanlagen entsprechende
Abgasreinigungsanlagen verwendet. Diese sollen insbesondere die
schädlichen Stoffe und Partikel aus 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. Biomasse-Heizanlagen
stellen derzeit eine ökonomisch und ökologisch
verbesserte Alternative zu Öl- und Gas-Heizungsanlagen
dar. Derartige Biomasse-Heizanlagen sind beispielsweise Stückholz-
oder Holzpelletheizanlagen, die insgesamt einen hohen Anteil an
Raumerwärmungsanlagen einnehmen. Die aktuellen Biomasse-Heizanlagen
stoßen – teilweise auch nur in bestimmten Betriebszuständen – relativ
große Feinstaubmengen bei der Wärmeerzeugung aus.
Der Feinstaub aus der Biomasseverbrennung besteht im Gegensatz zum Staub
aus der Verbrennung fossiler Energieträger hauptsächlich
aus Salzen wie Kalium- und Calciumverbindungen. Aufgrund der großen
Menge an Feinstaubemissionen und gesetzlicher Regelungen für Holzfeuerungsanlagen
wie das Bundes-Immisionsschutzgesetz (BImSchG) sollen die Grenzwerte
für Feinstaubemissionen gesenkt werden. Die geforderte
Feinstaubreduzierung kann zum Beispiel mittels einer Abgasnachbehandlung
mit elektrostatischen Abschei dern erreicht werden. Derartige elektrostatische
Abscheider zeichnen sich besonders durch einen geringen Druckverlust,
eine hohe Abscheideeffizienz, d. h. einem hohen Anteil abgeschiedener
Abgaspartikel aus einem Partikelstrom, und geringe Betriebskosten
aus.
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Aus
der
EP 1 193 445 A2 ist
eine Abgasreinigungsanlage bekannt, welche für Biomasse-Heizungsanlagen
zur Verringerung von Feinstaubemission 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.
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Ein
derartiger Elektrofilter mit Sprühelektrode und Kollektorelektrode
ist als elektrostatischer Abscheider bekannt. 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 eine umgebende Mantelfläche der Abgasleitung
ein Kondensator gebildet, der bei einer zylinderrohrförmigen Ausbildung
der Abgasleitung auch als Zylinderkondensator bezeichnet wird. Die
Sprüh- oder Mittelelektrode weist 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, beispielsweise 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 meisten der Partikel durch die elektrostatischen
Coulomb-Kräfte zur Innenwand der Abgasleitung, welche als
Kollektorelektrode dient.
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Wie
oben bereits erwähnt, werden die Partikel durch die entlang
der Oberfläche der Elek trode sich ausbildende Corona-Entladung
elektrostatisch aufgeladen. Dies geschieht auf molekularer Ebene durch
folgenden Prozess: Liegt die Elektrode z. B. gegenüber
dem Abgasrohr auf negativer Hochspannung, so wird eine große
Anzahl von Gasmolekülen negativ aufgeladen. Sie bewegen
sich im von der Elektrode sowie dem Abgasrohr aufgespannten elektrischen
Feld in Richtung des Abgasrohres. Treffen diese auf ihrem Weg durch
das Abgasrohr auf elektrisch neutrale Partikel, so bleiben sie an
diesen haften und laden die bis dahin neutralen Partikel ebenfalls
negativ auf. Die geladenen Partikel strömen, getrieben
durch elektrostatische Ablenkungskräfte, zur Innenwand
des Abgasrohres. Hier bleiben die Teilchen haften, verlieren ihre
Ladung und werden sicher aus dem Abgasstrom entfernt. Dies ist der
Kernprozess eines elektrostatischen Abscheiders und führt
je nach Geometrie, Höhe des Corona-Stroms, Elektrodenform
etc. zu Abscheideraten bis etwa über 90%. Dieser Kernprozess
kann durch folgende Effekte gestört werden:
Bei der
Verbrennung entstehen bipolar geladene Partikel. Mittels Boltzmannverteilung
kann der Anteil einfach bzw. mehrfach geladener Partikel abgeschätzt
werden. Die Verteilung ist symmetrisch, d. h., es entstehen gleich
viele positive wie negativ geladene Partikel. Für Bedingungen,
wie sie im Abgas von Biomasse-Heizungen vorliegen, tragen zwischen
15 und 20% der Partikel eine elektrische Elementarladung. Die Anzahl
geladener Partikel wird durch Koagulation zwar um ca. 10% pro Sekunde
reduziert, dennoch liegen am Ort des elektrostatischen Abscheiders
(entspricht ca. ein bis zwei Sekunden Flugzeit der Partikel vom
Ort der Verbrennung) noch über 10% geladener Partikel vor.
Gelangen die geladenen Partikel nun in die Nähe der auf
negative Hochspannung liegenden Elektrode der Aufladeeinheit (Einheit Abgasrohr,
Elektrode), so werden die negativen Partikel von der Elektrode weg
in Richtung Abgasrohrinnenseite strömen. Die positiven
Partikel strömen dagegen auf die Elektrode zu. Hiervon
wird ein Teil beim Durchströmen der Aufladeeinheit neutralisiert
bzw. negativ umgeladen, der Rest der Partikel gelangt jedoch zur
Elektrode und lagert sich dort ab. Über die Betriebsdauer
kommt es deshalb zu Funktionseinschränkungen des elektrostatischen
Abweisers. Denn der auf der Elektrode abgelagerte Feinstaub verhindert
lokal die Ausbildung der Corona. Dadurch verschlechtert sich die
elektrische Aufladung der Partikel. Die Abscheideeffizienz des Systems
wird degradiert. Zudem existiert in unmittelbarer Nähe
der Corona (in einem Radius wenige Millimeter um die Elektrode)
ein bipolares Ladungsgebiet. Elektrisch neutrale Partikel, welche
dieses Gebiet durchströmen, können auch von einer
negativen Elektrode positiv aufgeladen werden. Sie strömen
dann auf die Elektrode zu. Ein Teil wird durch die Corona neutralisiert
bzw. negativ umgeladen, ein kleiner Rest gelangt jedoch zur Elektrode
und lagert sich ebenfalls dort ab. Zur Erhaltung der Funktionsfähigkeit
der Elektrode muss diese daher aus ihrer betriebsbereiten Position
ausgebaut und gereinigt werden.
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Nachteilig
an den elektrostatischen Abscheidern gemäß dem
Stand der Technik ist, dass es nach einer längeren Betriebszeit
zu einer kontinuierlichen Degradation des Corona-Stroms bei konstanter Hochspannung
kommen kann. Dadurch sinkt die Aufladeeffizienz der Elektrode, was
wiederum die Abscheideleistung des gesamten Systems verringert. Die
Elektrode muss manuell oder automatisch gereinigt werden. Dabei
kann es zu Schäden kommen, da die Ladungszufuhr zu der
Elektrode nicht immer unterbrochen bzw. die Elektrode nicht immer
ladungsfrei beim Herausbewegen aus ihrer betriebsbereiten Position
ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrostatischen Abscheider
zu schaffen, der diesen Nachteil überwindet und der insbesondere
ein sicheres Herausbewegen der Elektrode aus ihrer betriebsbereiten
Position ermöglicht, ohne dass es zu unkontrollierten Entladung
oder Ladungsübertragungen von der Elektrode kommt. Weiter
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Heizungssystem mit einem
erfindungsgemäßen Abscheider zu schaffen, das
eine zuverlässige Elektrodenwartung ermöglicht. Zudem
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen,
mit welchem eine sichere Elektrodenwartung realisiert wird.
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Erfindungsgemäß wird
dies durch die Gegenstände mit den Merkmalen des Patentanspruches
1 und des Patentanspruchs 8 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen
gemäß des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Der
erfindungsgemäße elektrostatische Abscheider ist
dadurch gekennzeichnet, dass bei einem elektrostatischen Abscheider,
insbesondere für eine Abgasleitung einer Heizungsanlage,
mit einem Strömungskanal mit einer Kanalwandung und einem
Kanalinneren, durch welchen ein Partikel beinhaltendes Abgas in
einer Strömungsrichtung strömt, und einer sich
in dem Kanalinneren im Wesentlichen in Strömungsrichtung
erstreckenden, aus dem Strömungskanal herausnehmbaren Elektrode,
zur Bildung eines elektrischen Feldes zwischen der Elektrode und
der Kanalwandung. Dabei ist die Elektrode über eine die Kanalwandung
kontaktierende Elektrodenhalterung lösbar an der Kanalwandung
befestigt. Weiter ist eine Sicherungseinrichtung umfasst, welche
verhindert, dass beim Aufheben eines Kontaktes zwischen der Elektrodenhalterung
und der Kanalwandung der Elektrode elektrische Ladung zugeführt
wird.
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In
einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Sicherungseinrichtung
weiter eine Entladungseinrichtung umfasst, welche bei dem Aufheben des
Kontaktes ein zumindest teilweises Entladen der Elektrode bewirkt.
Aufgrund dieser Entladungseinrichtung wird Restladung, die sich
an der Elektrode befindet, kontrolliert entladen, so dass ein sicheres Herausbewegen
der Elektrode möglich ist.
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In
einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die
Entladungseinrichtung als Kurzschlussmittel ausgebildet ist, um
einen Kurzschluss zwischen der Elektrode und einem geerdeten Teil
zu bewirken. Der geerdete Teil kann die Kanalwandung oder ein beliebiges
anderes geerdetes Bauteil sein. Durch den Kurzschluss wird eine
komplette Entladung der Elektrode realisiert.
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In
noch einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass
die Sicherungseinrichtung eine Kontaktüberwachungseinheit
aufweist, welche den Kontakt zwischen der Elektrodenhalterung und
der Kanalwandung überwacht und ein Aufheben des Kontaktes
signalisiert. Hierdurch wird jedes Lösen der Elektrode
detektiert und entsprechende Maßnahmen zum sicheren Herausbewegen
der Elektrode können eingeleitet werden.
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Ein
Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Kontaktüberwachungseinheit
zumindest einen Sensor umfasst. Dieser wird ausgewählt
aus der Gruppe umfassend Kapazitäts-Sensoren zur Messung
einer elektrischen Kapazität, Akustik-Sensoren zur akustischen
Messung, Optik-Sensoren zur optischen Messung, Magnet-Sensoren zur
magnetischen Messung und dergleichen. Noch ein weiteres Ausführungsbeispiel
sieht vor, dass die Sicherungseinrichtung als Schalter ausgebildet
ist, welcher beim Aufheben des Kontaktes eine die Elektrode speisende
Ladungszuführung unterbricht. Hierdurch wird sofort eine
Ladungszufuhr unterbrochen und ein Abführen der verbleibenden
Ladung an der Elektrode kann eingeleitet und durchgeführt
werden. Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass
die Sicherungseinrichtung eine Regeleinheit aufweist, über
welche die die Elektrode speisende Ladungszuführung regelbar,
insbesondere absperrbar ist.
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Das
Heizungssystem ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung von
Energie mittels Verbrennen von einem Energieträger wie
Biomasse mit einer Feinstaub emittierenden Heizungsanlage, wie einer
Biomasse-Heizungsanlage, zum Verbrennen des Energieträgers,
wobei partikelbeinhaltende Abgase entstehen, und mit einem elektrostatischer Abscheider
in einer Abgasleitung, umfassend einen Strömungskanal mit
einer Kanalwandung und einem Kanalinneren, durch welchen das partikelbeinhaltende
Abgas in einer Strömungsrichtung strömt, eine sich
in dem Kanalinneren im Wesentlichen in Strömungsrichtung
erstreckende Elektrode und eine Elektrodenzuführung, um
die Elektrode zu speisen, vorgesehen ist. Dabei ist die Elektrodenzuführung mit
einem Isolator zumindest teilweise ummantelt. Der elektrostatische
Abscheider ist gemäß dem erfindungsgemäßen
elektrostatischen Abscheider ausgebildet, nämlich mit einer
Sicherungseinrichtung, welche verhindert, dass bei einem Aufheben
eines Kontaktes zwischen der Elektrodenhalterung und der Kanalwandung
der Elektrode elektrische Ladung zugeführt wird.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
dass bei dem Verfahren zum Schutz vor unkontrollierten Entladungen
einer Elektrode eines elektrostatischen Abscheiders, insbesondere
beim Lösen der über eine Elektrodenhalterung gehaltenen
Sprühelektrode von einer Kanalwandung eines Strömungskanals,
die Schritte umfasst sind: Überwachen eines Kontaktes zwischen
der Elektrodenhalterung und der Kanalwandung und Unterbrechen einer
Ladungszuführung zu der Elektrode bei einem Aufheben des
Kontaktes. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren
weiter den Schritt: Entladen der Elektrode nach einem Aufheben des Kontaktes.
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Mit
dem erfindungsgemäßen elektrostatischen Abscheider,
dem erfindungsgemäßen Heizungssystem und dem erfindungsgemäßen
Verfahren werden insbesondere die folgenden Vorteile realisiert:
Durch
die Sicherungseinrichtung wird ein Lösen der Elektrode
sicher und zuverlässig erkannt. Während des Betriebs
ist die Elektrode sicher im Strömungskanal angeordnet.
Zum Beispiel für Wartungsarbeiten wird die Elektrode gelöst
und muss aus dem Strömungskanal heraus bewegt werden. Bei
einem Lösen wird der Kontakt zwischen Elektrodenhalterung und
Kanalwandung aufgehoben. Die Elektrode muss für das Herausbewegen
von einer Ladungszufuhr, zum Beispiel einer Hochspannungsversorgung
getrennt werden und die restliche Ladung muss von der Elektrode
abgeführt werden, um unkontrollierte Entla dungen und ggf.
Beschädigungen zu vermeiden. Durch die Sicherungsvorrichtung
wird dies realisiert. Mit dieser Sicherungsvorrichtung sind eine
automatische Ladungszufuhrunterbrechung und eine Entladung realisierbar,
so dass die Elektrode sicher aus dem Strömungskanal heraus
bewegt werden kann. Die Sicherungsvorrichtung kann in verschiedenen Ausführungsformen
realisiert sein. Einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen
Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind im Folgenden kurz beschrieben:
In einer Ausführungsform
ist die Elektrode, genauer die Elektrodenhalterung als elektrischer
Schalter ausgebildet. Hierbei wird die Elektrodenhalterung der Elektrode
an einem als Ofenrohr ausgebildeten Strömungskanal befestigt,
zum Beispiel mittels Schrauben, Verkleben oder ähnlichem.
Das Ofenrohr und die Elektrodenhalterung sind in ihrem Kontaktbereich bevorzugt
metallisch ausgebildet und der metallische Kontakt wird als Schalter
genutzt. Sobald die Elektrodenhalterung von dem Ofenrohr entfernt
wird, wird automatisch die Hochspannungszufuhr zu der Elektrode
abgeschaltet und die Elektrode entsprechend geerdet. Die Elektrode
kann mit der Elektrodenhalterung aus dem Ofenrohr heraus bewegt
werden, wobei die Elektrode eine Spannung auf Erdniveau aufweist.
Hierdurch ist eine unkontrollierte Entladung der Elektrode verhindert.
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Eine
weitere Ausführungsform sieht vor, dass der Kontakt zwischen
Elektrodenhalterung und Ofenrohr permanent über die Hochspannungsversorgung
mittels Erfassung der elektrischen Kapazität des Erdpotenzials
erfasst wird. Wird die Elektrodenhalterung von dem Ofenrohr entfernt,
so verändert sich aufgrund der Änderung der metallischen
Masse der Elektrodenhalterung gegenüber dem System Elektrodenhalterung-Ofenrohr
die elektrische Kapazität des Erdpotenzials. Bei Erfassung
einer entsprechenden Änderung wird die Hochspannungsversorgung
abgeschaltet und die Ladung abgeführt, das heißt
eine Erdung durchgeführt.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel wird der Kontakt zwischen
der Elektrodenhalterung und dem Ofenrohr akustisch detektiert. Durch
einen Schallgeber, wie einen Ultraschallgeber, wird das System Elektrodenhalterung-Ofenrohr
mit entsprechenden Schwingungen angeregt. Wird die Elektrodenhalterung
von dem Ofenrohr gelöst, so verändert sich die
Resonanzfrequenz des schwingenden, angeregten Systems. Diese Veränderung
wird erfasst und ein entsprechendes Signal erzeugt. Anhand dieses
Signals werden die Ladungs zufuhr unterbrochen und vorhandene Ladung
abgeführt. In noch einer weiteren Ausführungsform
wird der Kontakt zwischen der Halterung und dem Ofenrohr optisch überwacht. Bei
einem Lösen der Elektrodenhalterung von dem Ofenrohr wird
die optische Veränderung detektiert und das Lösen
entsprechend signalisiert. Anhand der Signalisierung erfolgen eine
Ladungszufuhrunterbrechung und eine Erdung.
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Das
Verfahren kann bei manuellen Wartungsarbeiten wie auch bei automatisierten
Wartungsarbeiten zum Einsatz kommen. Nach einem Lösen der
Elektrodenhalterung von dem Ofenrohr muss die Elektrode zur Wartung
aus dem Ofenrohr heraus bewegt werden. Dies erfolgt bevorzugt durch
eine Öffnung in dem Ofenrohr. Die Öffnung kann
durch ein mit dem Ofenrohr elektrisch leitendes Verschlusselement,
wie zum Beispiel ein loses Drahtgeflecht, locker verschlossen sein.
Bei einem Herausbewegen der Elektrode kontaktiert die Elektrode
zwangsweise das Verschlusselement, so dass durch die elektrische
Verbindung mit dem geerdeten Ofenrohr ein Kurzschluss entsteht.
Durch den Kurzschluss zwischen Elektrode und Ofenrohr erfolgt eine
Entladung bzw. eine Art Zwangserdung. Neben dieser Kurzschlussschaltung
erfolgt durch den Kontakt zwischen Verschlusselement und Elektrode
zusätzlich ein Entfernen des anhaftenden Feinstaubs. Der
Feinstaub wird durch den Kontakt mit dem Verschlusselement, welcher
nach Art eines Vorhangs ausgebildet ist, von der Elektrode abgestreift.
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Die
Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dar und zeigt in der einzigen Figur schematisch einen Längsquerschnitt
durch einen Ausschnitt einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
elektrostatischen Abscheiders.
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Die
Figur zeigt schematisch einen Längsquerschnitt durch einen
Ausschnitt einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
elektrostatischen Abscheiders 1. Der elektrostatische Abscheider 1 ist
integriert als Teil einer Abgasleitung 2 (nur teilweise
dargestellt) einer hier nicht dargestellten Heizungsanlage ausgebildet
und umfasst einen Strömungskanal 3. Der Strömungskanal 3 ist
als rohrförmiger Abschnitt der Abgasleitung 2 ausgebildet
und umfasst eine Kanalwandung 4 und ein Kanalinneres 5.
Durch den Strömungskanal 3 strömt ein
hier durch drei Pfeile P dargestelltes, Partikel beinhaltendes Abgas
in die ebenfalls durch die Pfeile P dargestellte Strömungsrichtung.
Die Kanalwandung 4 weist in dem dar gestellten Ausführungsbeispiel
eine entlang der Strömungsrichtung P gleich stark ausgebildete Kanalwandung 4 auf,
das heißt, die Wandstärke der Kanalwandung 4 ist
entlang der Strömungsrichtung P im Wesentlichen konstant.
Im Inneren des Strömungskanals 3 erstreckt sich
in Strömungsrichtung P eine Elektrode 6, die auch
als Mittelelektrode oder Coronaelektrode bezeichnet wird. Der Strömungskanal 3 ist
bevorzugt im Querschnitt in Strömungsrichtung P rotationssymmetrisch
um eine Mittelachse A ausgebildet, wobei der Querschnitt zumindest
in dem dargestellten Ausschnitt konstant entlang der Strömungsrichtung
P ausgebildet ist. Die Elektrode 6 erstreckt sich entlang
dieser Mittelachse A. Nach längerem Betrieb können
an der Elektrode 6 Partikel anhaften, die eine Staubschicht 6a um
die Elektrode 6 bilden, welche die Leistungsfähigkeit
des elektrostatischen Abscheiders 1 beeinträchtigen
kann. Gespeist wird die Elektrode 6 über eine
Elektrodenzuführung 7, welche mit einem Isolator 8 ummantelt
ist. Zusammen mit der Kanalwandung 4 bildet die Elektrode 6 eine
Aufladeeinheit, in welcher Partikel elektrisch aufgeladen werden
können. Hierzu bildet die Elektrode 6 mit der
Kanalwandung 4 unter Anlegen einer Hochspannung ein elektrisches
Feld aus, dessen Feldlinien im Wesentlichen radial zu der Elektrode 6 bzw.
der Kanalwandung 4 verlaufen, im Wesentlichen quer, genauer
rechtwinklig, zur Strömungsrichtung P.
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Die
Elektrode 6, welche auch als Sprühelektrode bezeichnet
wird, ist über eine Elektrodenhalterung 9 an der
Kanalwandung 4 befestigt. Hierzu kann die Elektrodenhalterung 9 formschlüssig,
reibschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig
an der Kanalwandung 4 befestigt sein. Die Elektrodenhalterung 9 ist
so an der Kanalwandung 4 befestigt, dass ein Kontakt zwischen
der Elektrodenhalterung 9 und der Kanalwandung 4 entsteht.
Wenn die Elektrodenhalterung 9 von der Kanalwandung 4 entfernt
wird, so dass der Kontakt aufgehoben wird, unterbricht eine Sicherungseinrichtung 10 eine
Ladungszufuhr zu der Elektrode 6. Der Kontakt ist bevorzugt
als metallischer Kontakt ausgebildet. Zudem weist die Sicherungseinrichtung 10 eine
Entladungseinrichtung 11 auf. Diese entlädt die
Elektrode 6 nach dem Aufheben des Kontakts, das heißt,
nachdem die Ladungszufuhr unterbrochen ist. Zur Überwachung
des Kontakts weist die Sicherungseinrichtung 10 weiter
eine Kontaktüberwachungseinheit 12 auf. Die Kontaktüberwachungseinheit 12 überprüft
permanent den Kontakt zwischen der Elektrodenhalterung 9 und
der Kanalwandung 4. Sobald der Kontakt aufgehoben ist, wird
dieses erfasst und signalisiert. Hierzu weist die Sicherungs einrichtung 10,
genauer die Kontaktüberwachungseinheit 12, einen
Sensor 13 auf. Der Sensor 13 kann den Kontakt
auf verschiedene Weisen überwachen. Zum Beispiel kann der
Sensor 13 ausgewählt sein aus der Gruppe umfassend
Kapazitäts-Sensoren zur Messung einer elektrischen Kapazität,
Akustik-Sensoren zur akustischen Messung, Optik-Sensoren zur optischen
Messung, Magnet-Sensoren zur magnetischen Messung und dergleichen.
Die Überwachung erfolgt entsprechend akustisch, optisch,
elektrisch, magnetisch oder auf ähnliche Weise. Zudem kann
die Sicherungseinrichtung 10 als Schalter ausgebildet sein,
so dass beim Aufheben des Kontakts sofort eine Ladungszufuhr abgeschaltet
wird. Weiter weist die Sicherungseinrichtung 10 eine Regeleinheit 14 auf. Über
diese hier schematisch dargestellte Regeleinheit 14 lässt
sich die Ladungszuführung zu der Elektrode 6 regeln.
Beispielsweise lässt sich so die Verzögerungszeit
bis zu einem Unterbrechen der Ladungszuführung regeln. Über
die Regeleinheit 14 lässt sich auch die Entladungseinrichtung 11 zuschalten.
Die Entladungseinrichtung 11 kann als bewegbares Kontaktelement ausgebildet
sein, welche einen Kontakt zwischen der Elektrode 6 und
dem zum Beispiel als Rohrwand ausgebildeten Strömungskanal 3 herstellt.
Insbesondere kann das Kontaktelement als vorhangartiges Drahtgeflecht
ausgebildet sein, durch welches die Elektrode 6 bei einem
Herausbewegen aus dem Strömungskanal 3 durchgeführt
werden muss.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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