DE102017007787A1

DE102017007787A1 - Vorrichtung zur Erleichterung der Ausrichtung von Elektroden bei Nass- Elektrofiltern

Info

Publication number: DE102017007787A1
Application number: DE102017007787.8A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-08-17
Filing date: 2017-08-17
Publication date: 2019-02-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Vereinfachung der Ausrichtung von Elektroden in Nasselektrofiltern. Dabei wird mittels einer Kamera der Ist - Zustand erfasst und mittels einer Software der optimale Zustand berechnet. Dieser wird auf einem Display ausgegeben, so dass eine effektive Ausrichtung der Elektroden erfolgen kann. Mit diesem Gerät kann die Ausrichtung leicht kontrolliert / korrigiert / aufgezeichnet werden. Die Geometrie der Waben kann ebenfalls mit aufgezeichnet und ausgewertet werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektrofilter zum Abscheiden von Partikeln aus einem Gasstrom, mit einer Sprühelektrode und einer Niederschlagselektrode, die mit einer Hochspannungsquelle verbindbar sind und zwischen denen ein mit Partikeln beladenes Gas hindurchführbar ist, wobei die Sprühelektrode in einem von der Hochspannungsquelle erzeugten elektrischen Feld Ladungsträger emittiert, durch welche die Partikel aufgeladen werden, so dass sie zu der Niederschlagselektrode wandern.
In einem solchen Elektrofilter erfolgt die Partikelabscheidung durch die Wirkung elektrostatischer Kräfte. Die an den beiden Elektroden anliegende hohe Spannung bewirkt eine Koronaentladung. Durch diese Koronaentladung bilden sich an der Sprühelektrode Ionen, die sich an den Staubpartikeln anlagern, so dass diese aufgeladen werden und dann aufgrund der Coulomb - Kraft im Wesentlichen quer zur Strömungsrichtung des Gases zur Niederschlagselektrode transportiert und so aus dem Gasstrom ausgeschieden werden.
Elektrofilter dieser Art sind seit Langem bekannt und werden in großem Umfang z.B. zur Reinigung von Rauchgasen eingesetzt. Einschlägiger Stand der Technik findet sich beispielsweise in DE 102 45 902 A1 und DE 37 23 545 A1 , in denen auch der Mechanismus des Reinigungsvorganges erläutert wird. Als Stand der Technik ist ferner die Literaturstelle Görner - Hübner (Hrsg.) „Gasreinigung und Luftreinhaltung“, Springer - Verlag Berlin, Heidelberg, 2002 (ISBN 3-540-42006-1), Seiten F-32 bis F-41, zu nennen.
Bei den Elektrofiltern werden zwei wesentliche Funktionstypen unterschieden. Es gibt Trockenfilter und Nassfilter. Entsprechend dem Namen wird beim Nassfilter mit gesättigtem oder übersättigtem (Rauch)Nassgas gearbeitet. Diese Erfindung bezieht sich auf Nassfilter.
Bei Nassfiltern wird normalerweise mit koaxialen Elektrodenanordnungen (Hochspannungselektrode = Sprühelektrode in Form eines Stabes mit oder ohne Dornen in der Mitte und Massepotential in Form einer runden / sechseckigen Wand = Niederschlagselektrode in einem bestimmten Abstand um den Stab herum) gearbeitet. Zur Realisierung großer Strömungsquerschnitte für große Gasmengen werden mehrere dieser Anordnungen nebeneinander in Form von Wabenbündeln betrieben. Die Oberfläche der Niederschlagselektrode kann zur Sicherstellung der elektrischen Leitfähigkeit beispielsweise mit Wasser benetzt werden. Am oberen und / oder unteren Ende befindet sich die Erdung. Über die Erdung wird das Massepotential bereitgestellt, das sich über den Wasserfilm an der Oberfläche der Niederschlagselektrode verteilt. Über den Wasserfilm und die Erdung werden die erzeugten Ladungsträger wieder aus dem System entfernt. Der Wasserfilm wird gleichzeitig dazu genutzt, um die abgeschiedenen Partikel abzuleiten und mittels Schwerkraft aus dem System zu befördern.
Die Höhe der anliegenden Spannung wird durch den Abstand von Elektrode und Wand bestimmt. Da mehrere Elektroden parallel geschaltet sind bestimmt die Elektrode mit dem geringsten Abstand die anliegende Spannung und somit die Effizienz der Abscheidung. Somit reicht es, wenn eine von beispielsweise hunderten Elektroden fehlerhaft ausgerichtet ist, um die Effizienz des gesamten Elektrofilters deutlich zu senken. Die Ausrichtung der Elektroden in den Waben ist hierbei ein zeitaufwändiger und komplizierter Vorgang, da die Zugänglichkeit und Sichtbarkeit des betreffenden Bereiches sehr schlecht ist.
Aktuell erfolgt die Ausrichtung nach Augenmaß. Dies ist sehr fehleranfällig und zeitaufwändig. Die Veränderung der Wabengeometrie (z.B. von rund zu eiförmig) verkompliziert die Sache entsprechend. Auf Grund der engen Platzverhältnisse im Bereich der Elektroden ist die Arbeit zudem mit ungesunden Zwangshaltungen verbunden.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Gerät zur Vereinfachung der Ausrichtung zu präsentieren. Diese Aufgabe wird mit Baugruppen nach den Ansprüchen 1 und 2 gelöst.
Die Hauptelemente dieses Gerätes bilden eine Kamera, ein Prozessor mit einer angepassten Software und ein Display. Mit der Kamera können die geometrischen Verhältnisse (Wabe und Elektrode) aufgezeichnet werden. Der Prozessor / die Software verarbeitet die Daten, bestimmt die optimale Position der Elektrode und berechnet notwendige Korrekturmaßnahmen. Über das Display werden die Informationen für die Monteure bereitgestellt.
Die Ausführung der Komponenten ist in vielfältiger Weise möglich. Die Ausführung ist in Form mehrerer Baugruppen (z.B. Notebook mit externer Kamera) oder als ein kompaktes Gerät möglich. Bei einem kompakten Gerät kann ein Monteur die Arbeiten allein ausführen. Die Platzierung des Gerätes ist allerdings schwierig, da der Monteur das Display und die Kamera gleichzeitig Wabe und Elektrode sehen muss. Effektiver ist diesbezüglich die Nutzung von mehreren Baugruppen, so dass die Positionierung der Kamera unabhängig von der Position des Displays erfolgen kann. Die Kamera (z.B. an einem Stab befestigt) wird im Bereich einer guten Sichtbarkeit der Waben und Elektroden positioniert. Die Aufzeichnung der Bilder kann sowohl diskret (als Einzelbilder) oder kontinuierlich (als Video) erfolgen. Die Software berechnet die optimale Position der Elektroden und gibt einen Hinweis auf notwendige Korrekturmaßnahmen, die dann von einem Monteur ausgeführt werden. Nach der Ausführung kann die Position erneut bestimmt werden. Je nach Ausführung der Komponenten kann die Kontrolle bereits während der Durchführung der Korrekturmaßnahmen online erfolgen.
Die über die Kamera aufgezeichneten und von der Software berechneten Daten können im Sinne einer Qualitätssicherung aufgezeichnet und anschließend dem Kunden zur Verfügung gestellt werden.
Neben einer Erleichterung der Arbeit (Vermeidung von Zwangshaltungen), einer Reduktion der für die Ausrichtung notwendigen Arbeitszeit, ist es vor allem die Erlangung einer gleichbleibenden und gesicherten Qualität, die für die Nutzung eines solchen Gerätes sprechen.
Mit diesem Gerät kann gleichzeitig ermittelt werden, wie stark die Deformation der Waben fortgeschritten ist. Auch wenn die Elektrode optimal in einer deformierten (z.B. eiförmigen anstatt runden) Wabe platziert ist, so ist die Abscheideleistung doch reduziert, da die Abstände nicht in allen Richtungen gleich sind. Durch die Aufzeichnung der Waben kann ermittelt werden, wie groß die Deformation (z.B. Vergleich von kleinstem und größtem Abstand zweier Punkte einer Wabe) der einzelnen Waben ist. Da diese Aufzeichnung ggf. für einige hundert Waben durchgeführt werden muss, ist hierfür eine automatisierte Lösung (Software) erforderlich.
Neben der mittigen Ausrichtung ist manchmal auch eine außermittige Ausrichtung teilweise erwünscht. Bei dieser Art der Ausrichtung wird davon ausgegangen, dass sich die Wabenbündel durch die erhöhte Temperatur im Betrieb ausdehnen und somit ihre Position im Vergleich zum kalten Zustand verändern. Diese Veränderung auf Grund der Temperatur wird vorsorglich durch eine bewusst außermittige Ausrichtung kompensiert. Wie weit die Elektroden außerhalb der Mitte aufgehängt werden hängt vom verbauten Bündeltyp und der Temperaturdifferenz ab. Des Weiteren hängt die Fehlstellung davon ab, wo sich die Elektrode im Wabenbündel befindet, da sich die Bündel in Abhängigkeit von der Position der Lagerung ausdehnen. Die hiermit verbundene Korrektur der Sollposition kann über die verwendete Software aktiviert werden, so dass die Sollposition unter Berücksichtigung der Ausdehnungsverschiebung angezeigt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10245902 A1 [0003]
DE 3723545 A1 [0003]

Claims

Gerät für die Vermessung einer Elektroden - Waben - Geometrie für Nasselektrofilter dadurch gekennzeichnet, dass eine Kamera, ein Prozessor mit Software und ein Display verwendet wird.
Gerät für die Vermessung einer Elektroden - Waben - Geometrie für Nasselektrofilter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die optimale Position der Elektrode bestimmt wird und auf dem Display die optimale Position und / oder Korrekturanweisungen zur Erlangung der optimalen Position dargestellt werden.
Gerät für die Vermessung einer Elektroden - Waben - Geometrie für Nasselektrofilter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Werte (beispielsweise Position der Elektrode und Wabengeometrie) aufgezeichnet werden.
Software für ein Gerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie von Waben und Elektroden erfasst und die optimale Position der Elektrode berechnet wird. Aus der Ist - Position und der optimalen Position wird eine Korrekturanweisung ermittelt.
Software für ein Gerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung der optimalen Position die Ausdehnung der Wabenbündel berücksichtigt.