DE1032226B

DE1032226B - Electrostatic filter system made up of several filter units

Info

Publication number: DE1032226B
Application number: DEB36551A
Authority: DE
Inventors: Waldemar Koglin
Original assignee: Gottfried Bischoff Bau Kompl Gasreinigungs und Wasserrueckkehlanlagen GmbH and Co KG
Current assignee: Gottfried Bischoff Bau Kompl Gasreinigungs und Wasserrueckkehlanlagen GmbH and Co KG
Priority date: 1955-07-20
Filing date: 1955-07-20
Publication date: 1958-06-19

Description

Elektrofilteranlage aus mehreren Filtereinheiten Die Erfindung betrifft Elektrofilteranlagen aus mehreren Filtereinheiten, die in baulicher Einheit strömungsmäßig parallel geschaltet sind.Electrostatic filter system made up of several filter units The invention relates to Electrostatic precipitator systems made up of several filter units that flow in a structural unit are connected in parallel.

Es sind Elektrofilteranlagen aus mehreren Filtereinheiten bekannt, die in baulicher Einheit aufgebaut und strömungsmäßig parallel geschaltet sind. Die bekannten Ausführungsformen entsprechen unter Berücksichtigung des apparativen Aufwandes nicht den Erfordernissen, die gestellt werden müssen. Tatsächlich sind Elektrofilter bekanntlich in ihrer Leistung durch die in einem bestimmten Volumen unterzuhringende Größe der Nieclerschlagsfläche begrenzt. Letztere kann durchVergrößerung der Feldlänge ohneVergrößerung des Filterquerschnitts vergrößert werden. Eine Vergrößerung der Feldlänge wirkt sich jedoch nur bei gleichzeitiger Vergrößerung der Gasgeschwindigkeit im Sinne einer Leistungssteigerung aus. Letzterekann nicht beliebig gesteigert werden, (la bei großen Gasgeschwindigkeiten Wirbelbildungen eintreten, die den Entstaubungsgrad nachteilig beeinträchtigen. Eine beliebige Vergrößerung der Feldlänge ist daher nicht möglich. Man hat aus diesem Grunde zur Vergrößerung der Filterleistung in der beschriebenen Weise mehrere Elektrofilter geringer Feldhöhe nebeneinander oder hintereinander angeordnet oder breitere Filter gebaut, was aber schon wegen des Platzbedarfs zumeist stört. Es sind zwar auch Elektrofilteranlagen bekannt, die aus mehreren in Strömungsrichtung räumlich hintereinander angeordneten Filtereinheiten bestehen; diese Anordnungen finden jedoch in anderen Zweigen der Technik, beispielsweise für Atemmasken, Verwendung, wo die räumlichen Probleme gar nicht derart akut sind wie in Fabrikanlagen, die bereits erstellt sind und in welche die Entstaubungsaggregate für große Leistungen nachträglich eingebaut werden müssen. Es ist fernerhin für industrielle Zwecke eine Ausführungsforni von Elektrofiltern bekannt, bei der mehrere Filtereinheiten hintereinander angeordnet und für die Gaszuführung zur nächstfolgenden Filtereinheit Zufübrungskanäle vorgesehen sind. wobei jedoch die nachgeordneten Filtersätze strömungsmäßig hintereinandergeschaltet sind. Bei dieser bekannten Ausführungsforin treten die eingangs erwähnten Nachteile zu großer Feldlänge bzw. mangelhafter 1--,iitstatil)uiigsgrade infolge nicht hinreichender Gasgeschwindigkeiten zur V.ermeidung von Wirbelbildungen auf.There are known electrostatic precipitator systems made up of several filter units, which are constructed in a structural unit and connected in parallel in terms of flow. The known embodiments do not meet the requirements that have to be made, taking into account the outlay on equipment. In fact, as is well known, electrostatic precipitators are limited in their performance by the size of the impact area to be placed in a certain volume. The latter can be increased by increasing the field length without increasing the filter cross-section. However, an increase in the field length only has an effect if the gas velocity is increased at the same time in the sense of an increase in output. The latter cannot be increased at will, (la at high gas velocities vortex formation occurs, which adversely affects the degree of dedusting. Any increase in the field length is therefore not possible. For this reason, several electrostatic precipitators with low field heights are used next to one another or one behind the other to increase the filter performance in the manner described arranged or wider filters built, but this is mostly annoying because of the space required. Although electrostatic precipitator systems are also known which consist of several filter units arranged spatially one behind the other in the direction of flow, these arrangements are, however, used in other branches of technology, for example for breathing masks, where the spatial problems are not as acute as in factories that have already been built and in which the dust extraction units have to be retrofitted for large capacities forni known from electrostatic precipitators, in which several filter units are arranged one behind the other and feed channels are provided for the gas supply to the next following filter unit. however, the downstream filter sets are connected in series in terms of flow. In this known embodiment, the disadvantages mentioned at the beginning of too great a field length or inadequate degrees of stability due to insufficient gas velocities to avoid the formation of eddies occur.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Breite von Elektrofiltern ohne Beeinträchtigung des Entstaubungsgrades und unter Steigerung der Filterleistung zu verringern oder, mit anderen Worten, bei vorgegebener Filterbreite unter Vergrößerung der Bauhöhe eine Steigerung der Filterleistung zu ermöglichen.The object of the invention is to reduce the width of electrostatic precipitators without impairing the degree of dedusting and increasing the filter performance or, in other words, to enable an increase in the filter performance with a given filter width while increasing the overall height.

Die H'rfindung besteht darin, mehrere Filtereinheiten in an sich bekannter Weise in Strömungsrichtung räumlich hintereinander anzuordnen und an jede Filtereinheit für die austretenden gereinigten Gase einen durch die nachgeschalteten Filtereinheiten hindurchgeführten Abzugskanal anzuschließen sowie zur Zuführung zu den Filtereinheiten die jeweils vorhergehenden Filtereinheiten umgebende Zuführungskanäle vorzusehen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Abzugskanäle mittig durch die jeweils nachgeschalteten Filtereinheiten hindurchgeführt und sind die Zuführungskanäle als Mantelkanäle ausgebildet. welche die vorgeschalteten Filtereinheiten umgeben. Für die meisten Zwecke reicht es aus, wenn zwei Filtereinheiten übereinander angeordnet sind, beispielsweise so, daß die Niederschlagsflächen beider Filtereinheiten konzentrische Flächen sind und um die erste Filtereinheit ein Ring zur Zuführung der Gase zu der zweiten Filtereinheit angeordnet sowie in der zweiten Filtereinheit ein zentraler Schacht zur Ab- führung der aus der ersten Filtereinheit austretenden Gase ausgespart ist. Die Gaszuführungskanäle oder die Filtereinheiten können Regelvorrichtungen, wie Ventilatoren oder Gebläse zur Einstellung der Beaufschlagung der einzelnen Filtereinheiten, aufweisen, so daß eine nach der Auslegung von Filtereinheiten genaue Aufteilung der Teilströme auf die Filtereinheiten möglich ist.The invention consists in arranging several filter units spatially one behind the other in the flow direction in a known manner and connecting an exhaust duct through the downstream filter units to each filter unit for the exiting cleaned gases and providing supply ducts surrounding the preceding filter units for supply to the filter units. According to a preferred embodiment, the discharge channels are passed centrally through the respective downstream filter units and the supply channels are designed as jacket channels. which surround the upstream filter units. For most purposes it is sufficient if two filter units are arranged one above the other, for example so that the precipitation surfaces of both filter units are concentric surfaces and a ring for supplying the gases to the second filter unit is arranged around the first filter unit and a central shaft in the second filter unit guidance for waste emerging from the first filter unit gases is recessed. The gas supply ducts or the filter units can have regulating devices such as fans or blowers for setting the loading of the individual filter units, so that an exact distribution of the partial flows to the filter units is possible according to the design of the filter units.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß an Filterquerschnitt gespart wird und auf geringster Breite Elektrofilter großer Leistung untergebracht werden können. Auf derartig geringen Querschnittsflächen konnten bisher Filter mit der erfindungsgemäß erzielbaren Abscheideleistung und der erfindungsgemäß möglichen Gasbelastung nicht untergebracht werden. Von besonderem Vorteil ist, daß bei den erfindungsgemäßen Elektrofiltern es möglich ist, eine elektrische Filteranlage aus mehreren in Gasströmrichtung hintereinander angeordneten Filtereinheiten auf einen Düsenkühl- und Reinigungsturm ohne Vergrößerung des Turmquerschnitts aufzusetzen.The advantages achieved by the invention are mainly in it see that the filter cross-section is saved and the narrowest width electrostatic precipitator great performance can be accommodated. On such small cross-sectional areas were previously able to filter with the separation performance achievable according to the invention and the gas pollution possible according to the invention not accommodated will. It is of particular advantage that in the case of the electrostatic precipitators according to the invention it is possible to have an electrical filter system consisting of several in the gas flow direction one behind the other arranged filter units on a nozzle cooling and cleaning tower without enlargement of the tower cross-section.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnun- erläutert.In the following the invention is illustrated by means of only one exemplary embodiment illustrative drawing.

Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung einen Düsenkühler mit Elektrofilteranlage nach der Erfindung.The drawing shows a schematic representation of a nozzle cooler with electrostatic precipitator according to the invention.

In der Zeichnung ist ein Gasreinigungsturm 1 dargestellt, der zur Entstaubung von Industriegas, beispielsweise von Konverterabgas, dient. Im unteren Teil 1 a ist der Reinigungsturm 1 als Düsenkühler ausgebildet, bei dem in verschiedenen Etagen 2, 3, 4 in den aufsteigenden Gasstrom, der durch den Stutzen 5 in den Reinigungsturm 1 eingeführt wird, eine Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise Wasser, eingedüst wird, das grobe Stäube auswäscht. Der Düsenkühler ist verkürzt gezeichnet worden. Zur Befreiung des Gases vom feinkörnigen Staub ist eine Elektrofilteranlage nachgeschaltet, die, wie die Figur zeigt, eine Verbreiterung des Turmquerschnittes zum Einbau einer Elektrofilteranlage hinreichender Leistung deshalb nicht bedingt, weil die Elektrofilteranlage aus zwei getrennten Filtereinheiten 6, 7 besteht, die in Gasströrnungsrichtung hintereinander liegen und je- weils nur Teile des Gasstromes reinigen. Beide Filtereinheiten weisen konzentrisch zylindrische Niederschlagselektroden 8 auf, die in besonderen, in der Figur in den Einzelheiten nicht erkennbaren Rahmen 9 gehalten sind. Im Zwischenraum zwischen den Niederschlagselektroden 8 sind die sogenannten Ausströmer 10, d. h. die saitenartigen Gegenelektroden, angeordnet, die in konzentrische Ringe bildenden Reihen verteilt sind. Der Gasstrom tritt in die untere Filtereinheit 6 zentral ein, wobei ein Teil des Gasstrornes durch die Anordnung der zylinderförmigen Leitbleche 11 abgezweigt, und durch äen ringförmigen Kanal 12 an der unteren Filtereinheit 6 vorbei in die konzentrisch dazu angeordnete, aber baulich über der ersten Filtereinheit 6 gelegenen Filtereinheit 7 zugeleitet wird. Die aus der ersten Filtereinheit 6 austretende Gasmenge wird durch den Schacht 13 an der oberen Filtereinheit 7 vorbeigeführt. In diesen Schacht 13 kann nach Bedarf auch ein Gebläse oder Saugventil eingebaut sein. Die gereinigten Gase werden über den Filtern gemeinsam dem Gasaustrittsstutzen 14 zugeleitet. Zur Drosselung des Gasstromes ist in dem Schacht 13 eine Blende 15 eingebaut. Außerdem kann eine Blende 16 vorgesehen sein, um den Gasstrorn, der dem zweiten Filter 7 zugeführt wird, zu regeln. Die Aufhängung der Filtereinheiten kann beliebig erfolgen. In dem Beispiel erfolgt die Aufhängung der unteren Filtereinheit 6 durch eine zentral durch die obere Filtereinheit 7 hindurchgeführte Tragvorrichtung 17. Die Abtragung und Isolation der Hochspannungsteile stellt keine Schwierigkeit dar, weil die Ausströmerkäfige am unteren En.,de durch Hochspannungsisolatoren justierbar sind.In the drawing, a gas cleaning tower 1 is shown, which is used for dedusting industrial gas, for example converter exhaust gas. In the lower part 1 a, the cleaning tower 1 is designed as a nozzle cooler, in which a cleaning liquid, for example water, is injected into the ascending gas stream that is introduced into the cleaning tower 1 through the nozzle 5 on different floors 2, 3, 4 washes out coarse dust. The nozzle cooler has been shortened. In order to free the gas from fine-grained dust, an electrostatic filter system is connected downstream, which, as the figure shows, does not require a widening of the tower cross-section for the installation of an electrostatic precipitator system of sufficient power, because the electrostatic filter system consists of two separate filter units 6, 7 , which are located one behind the other in the direction of gas flow and weils JE only parts of the gas stream clean. Both filter units have concentrically cylindrical collecting electrodes 8 , which are held in special frames 9, which cannot be seen in detail in the figure. In the space between the collecting electrodes 8 , the so-called outflows 10, i. H. the string-like counter-electrodes, which are distributed in rows forming concentric rings. The gas flow enters the lower filter unit 6 centrally, with part of the gas flow branching off through the arrangement of the cylindrical baffles 11 , and through the annular channel 12 past the lower filter unit 6 into the concentrically arranged but structurally above the first filter unit 6 located filter unit 7 is fed. The amount of gas emerging from the first filter unit 6 is guided past the upper filter unit 7 through the shaft 13 . If required, a fan or suction valve can also be installed in this shaft 13. The cleaned gases are fed together to the gas outlet nozzle 14 via the filters. A diaphragm 15 is installed in the shaft 13 to throttle the gas flow. In addition, a diaphragm 16 can be provided in order to regulate the gas flow that is fed to the second filter 7. The filter units can be suspended in any way. In the example, the lower filter unit 6 is suspended by a support device 17 that is guided centrally through the upper filter unit 7. The removal and isolation of the high-voltage parts is not a problem because the outflow cages at the lower end can be adjusted using high-voltage insulators.

Claims

PATENT CLAIMS-1. Electrostatic filter system consisting of several filter units which are connected in parallel in terms of flow in a structural unit, characterized in that several filter units (6, 7) are arranged spatially one behind the other in a known manner in the direction of flow and cleaned on each filter unit (e.g. 6) for the exiting Gases are connected to an exhaust duct (13) passed through the downstream filter units and feed ducts (12) surrounding the preceding filter units are arranged for supply to the filter units.

2. Electric filter system according to claim 1, characterized in that the discharge channels (13) are passed centrally through the respective downstream filter units (7 *) and the supply channels as jacket channels (12) which bypass the upstream filter units (6). are trained. 3. Electric filter system according to claims 1 and 2, characterized in that two filter units (6, 7) are arranged one above the other. 4. Electric filter system according to claims 1 to 3, characterized in that the precipitation surfaces of both filter units (6, 7) are concentric surfaces and around the first filter unit (6) an annular channel (12) for supplying the gases to the second filter unit (7) and in the second filter unit (7) a central shaft (13) for discharging the gases emerging from the first filter unit (6) is recessed. 5. Electrostatic filter system according to claims 1 to 4, characterized in that the gas ducts (12, 13) or the filter units have control devices (15, 16), fans or blowers for adjusting the loading of the individual filter units (6, 7) . 6. Electric filter system according to claims 1 to 5, characterized in that an electrical filter system consisting of several filter units (6, 7) arranged one behind the other in the gas flow direction on a nozzle cooling and cleaning tower (1) without enlarging the tower cross-section - is set and the filter units parts of the gas to be cleaned are fed in separately and the cleaned gases only continue to flow together after leaving the filter units (6, 7) or are diverted separately. Considered publications: German Patent Specifications No. 463 717, 561510; Austrian patent specification No. 83 440 .; USA. Pat. No. 2,381,455.