DE1084247B - Electrostatic precipitator - Google Patents
Electrostatic precipitatorInfo
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- DE1084247B DE1084247B DET11405A DET0011405A DE1084247B DE 1084247 B DE1084247 B DE 1084247B DE T11405 A DET11405 A DE T11405A DE T0011405 A DET0011405 A DE T0011405A DE 1084247 B DE1084247 B DE 1084247B
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- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
- B03C3/66—Applications of electricity supply techniques
- B03C3/70—Applications of electricity supply techniques insulating in electric separators
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf elektrostatische Abscheider von dem sogenannten Zweistufentyp, wie sie beispielsweise in den USA.-Patentschriften 2 129 783 und 2 181 717 erläutert sind und welche einen Ionisierungsabschnitt und einen Sammlerabschnitt enthalten. Bei solchen zweistufigen Abscheidern wird die Luft oder irgendein anderes Gas oder Strömungsmittel, das gereinigt werden soll, zuerst durch eine Ionisierungseinheit geleitet, wobei die abzuscheidenden Teilchen eine elektrische Ladung erhalten. Die Luft wird dann durch den S ammler abschnitt geleitet, in welchem die aufgeladenen Teilchen angezogen werden und an elektrisch geladenen Platten hängenbleiben. Von Zeit zu Zeit werden die geladenen Platten von den angesammelten Teilchen befreit. Derartige zweistufige Abscheider werden allgemein benutzt, wenn die zu reinigende Luft nachträglich von Menschen eingeatmet wird, weil Abscheider dieser Art keine großen Mengen von Ozon und Stickoxydul erzeugen, wie es bei den gewöhnlichen Cottrell-Abscheidern der Fall ist, wo die Ionisierung und die Sammlung in einer einzigen Kammer stattfinden.The invention relates to electrostatic precipitators of the so-called two-stage type, such as them for example, U.S. Patents 2,129,783 and 2,181,717 and which have an ionizing section and a collector section. With such two-stage separators, the air or any other gas or fluid that is to be cleaned is first passed through an ionization unit, with the particles to be separated receive an electric charge. The air is then passed through the S ammler section, in which the charged particles are attracted and stick to electrically charged plates. From time to time Time the charged plates are freed from the accumulated particles. Such two-stage separators are generally used when the air to be cleaned is subsequently inhaled by people because separators of this type do not generate large amounts of ozone and nitrogen oxide as they do with the ordinary Cottrell separators where the ionization and collection are in a single one Chamber take place.
Obwohl diese zweistufigen Abscheider sehr wirkungsvoll sind, um die für die Einatmung bestimmte Luft zu reinigen, ohne übermäßig viel Ozon zu erzeugen, so hat sich doch die Beseitigung der Fremdteilchen, die aus der Luft abgeschieden werden, als schwieriges Problem herausgestellt.Although these two-stage separators are very effective at removing those intended for inhalation Purifying air without generating excessive ozone, the removal of foreign particles, which are separated from the air, highlighted as a difficult problem.
Im allgemeinen werden die Sammlerplatten von Zeit zu Zeit gewaschen und das Wasser mit den Staubteilchen in einen zu einem Abwasserkanal führenden Abfluß geleitet. Dadurch wurden Wasseranschlüsse für die Zuführung des Waschwassers und auch Ableitungsanschlüsse zum Abwässerkanal erforderlich. Eine derartige Installation ist offensichtlich nur für Häuser geeigne.t, welche mit einer zentralen Umlauf-Warmluftheizung ausgestattet sind, da es nicht möglich wäre, solche Wasser- und Abflußanschlüsse für alle in den verschiedenen Räumen des Hauses stehenden Abscheider anzubringen. Es sind viele Versuche unternommen worden, um dieses Problem der Staubbeseitigung zu lösen. Es gab aber trotzdem bisher keinen zufriedenstellenden elektrostatischen Abscheider für Häuser und Wohnungen, welche nicht mit Warmluftheizung ausgestattet sind, sondern durch Dampf- oder Warmwasserheizung beheizt werden. Es gab auch keinen zufriedenstellenden Abscheider für einzelne Räume, z. B. für Lazaretträume, Krankenzimmer, Büros usw.In general, the collector plates are washed from time to time and the water with the dust particles passed into a drain leading to a sewer. This made water connections required for the supply of the washing water and also drainage connections to the sewer. Such an installation is obviously only suitable for houses that have a central circulation hot air heating system are equipped, as it would not be possible to have such water and drain connections for to install all the separators in the various rooms of the house. There are many attempts has been undertaken to solve this dust removal problem. But there was still so far no satisfactory electrostatic precipitator for houses and apartments that do not use Are equipped with hot air heating, but are heated by steam or hot water heating. It there was also no satisfactory separator for individual rooms, e.g. B. for hospital rooms, sickrooms, Offices etc.
Mit der Erfindung ist ein zweistufiger elektrostatischer Abscheider geschaffen worden, bei welchem der S ammler abschnitt und vorzugsweise auch der Ionisierungsabschnitt aus derart billigem Material gefertigt sind, daß die Abschnitte, nachdem sie so weit verun-Elektrostatischer AbscheiderWith the invention, a two-stage electrostatic precipitator has been created in which the S ammler section and preferably also the ionization section made of such a cheap material are that the sections after they become so far un-electrostatic Separator
Anmelder:Applicant:
Dr. Gaylord W. Penney,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)Dr. Gaylord W. Penney,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing, H. Fecht, Patentanwalt,
Wiesbaden, Hohenlohestr. 21Representative: Dipl.-Ing, H. Fecht, patent attorney,
Wiesbaden, Hohenlohestr. 21
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 18. März 1955Claimed priority:
V. St. v. America March 18, 1955
Dr. Gaylord W. Penney, Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.),
2, ist als Erfinder genannt wordenDr. Gaylord W. Penney, Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.),
2 , has been named as the inventor
reinigt sind, daß eine Reinigung stattfinden müßte, ausgebaut, weggeworfen und durch neue Abschnitte ersetzt werden können. Der Abscheider erfordert demgemäß keine teuere Installation von Wasserzuführungsund Wasserableitungsrohren, Der Abscheider kann in verschiedenen Größen hergestellt werden, so daß er Verwendung finden kann, um eine große Luftmenge in einem mit Heißwasser- oder Dampfheizung ausgestatteten Haus zu reinigen; es ist auch möglich, kleine Größen des Abscheiders herzustellen, um die Luft in Einzelräumen zu reinigen.are cleansed that a cleansing would have to take place, removed, thrown away and through new sections can be replaced. Accordingly, the separator does not require expensive water supply and installation Water drainage pipes, the separator can be made in different sizes so that it can Can be used to circulate a large amount of air in a heated water or steam room House clean; it is also possible to make small sizes of the separator to keep the air in To clean individual rooms.
Die Erfindung geht von einem an sich bekannten elektrostatischen Abscheider des eingangs erläuterten Zweistufentyps aus, bei welchem die Sammlerzelle eine Vielzahl elektrisch leitender, paralleler und in gleichem Abstand angeordneter Platten enthält, die abwechselnd zwei punktweise gegeneinander isolierten Plattengruppen unterschiedlichen Potentials zugeordnet sind. Ein solcher Abscheider des Zweistufentyps ist durch die USA.-Patentschrift 2 347 709 bekanntgeworden. The invention is based on an electrostatic precipitator, known per se, of the type explained at the beginning Two-stage type, in which the collector cell has a large number of electrically conductive, parallel and in Equally spaced plates containing alternating two point-wise isolated from each other Plate groups of different potentials are assigned. Such a two-stage type separator is known from U.S. Patent 2,347,709.
Die Erfindung besteht demgegenüber darin, daß die Isolierung aus im Verhältnis zu ihrem Querschnitt langen Isolatoren besteht, welche an den Platten derart festgelegt sind, daß sie spitzwinklig zu den Platten-The invention consists in the fact that the insulation from in relation to its cross section long insulators, which are fixed to the plates in such a way that they are at an acute angle to the plate
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flächen verlaufen und ihre den P-lattenzwischenraum durchquerenden Abschnitte Kriechwege bilden, welche das Auftreten von Funkenüberschlägen zwischen den Platten verhindern. Weiterbildungen der Erfindung beziehen sich auf den Anschluß^ und die Ausbildung der Isolatoren sowie auf die Ausbildung oder Zusammensetzung der Platten und schließlich auf die Ausbildung des IonisierungsabschnitteS;r der in Verbindung mit der Erfindung besondere Vorteile zu bieten vermag.Run surfaces and form their sections traversing the P-lath gap between creepage paths, which prevent the occurrence of arcing between the plates. Developments of the invention relate to the connection ^ and the design of the insulators as well as the design or composition of the plates and finally to the design of the ionization sections; r which is able to offer particular advantages in connection with the invention.
In den Zeichnungen sind einige bevorzugte Ausführungsformen im Sinne der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung zeigtSome preferred embodiments within the meaning of the invention are shown in the drawings. In the drawing shows
Fig. 1 die Draufsicht auf eine Ausführungsform des Abscheiders, wobei der Deckel des Abscheidergehäuses abgenommen ist,Fig. 1 is a plan view of an embodiment of the Separator, with the cover of the separator housing removed,
Fig. 2 einen Schnitt nach JI-II der Fig. 1,FIG. 2 shows a section according to JI-II of FIG. 1,
Fig. 3 einen Schnitt nach'III-III der Fig. 1,3 shows a section according to III-III of FIG. 1,
Fig. 4 einen horizontalen Teilschnitt durch zwei benachbarte Platten der Sammlerzelle eines Abscheiders gemäß Fig. 1,4 shows a horizontal partial section through two adjacent plates of the collector cell of a separator according to Fig. 1,
Fig. 5 eine Teilansicht einer der Platten der Sammlerzelle des Abscheiders.nach Fig. 1,5 shows a partial view of one of the plates of the collector cell of the separator according to FIG. 1,
Fig. 6, 7 und 8 Ansichten, welche der Fig. 4 entsprechende und abweichende Ausbildungen der Sammlerzelle des Abscheiders gemäß Fig. 1 veranschaulichen,6, 7 and 8 are views which correspond to and differ from configurations of the collector cell from FIG. 4 illustrate the separator according to Fig. 1,
Fig. 9 eine Teilansich't einer geänderten Ausführungsform, 9 shows a partial view of a modified embodiment,
Fig. 10 eine der Fig. 1 entsprechende Draufsicht einer anderen Ausfuhr ungsförm des erfindungsgemäßen Abscheiders,10 shows a plan view corresponding to FIG. 1 of another embodiment of the inventive embodiment Separator,
Fig. 11 eine teilweise Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der Sammlerzelle,11 shows a partial top view of a further embodiment of the collector cell,
Fig. 12 einen Schnitt nach Linien XII-XII der Fig. 11,FIG. 12 shows a section along lines XII-XII of FIG. 11,
Fig. 13 eine teilweise Draufsicht einer noch anderen Ausführungsform der Sammlerzelle,13 is a partial plan view of yet another embodiment of the header cell;
Fig. 14 einen der Fig. 3 entsprechenden Schnitt, welcher eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abscheiders veranschaulicht,14 shows a section corresponding to FIG. 3, which shows a further embodiment of the inventive Separator illustrates
Fig. 15 eine der Fig. 1 entsprechende Draufsicht, welche einen Abscheider mit einer anderen Ausführung der Ionisierungseinheit zeigt,FIG. 15 is a plan view corresponding to FIG. 1, showing a separator with a different design the ionization unit shows
Fig. 16 die Draufsicht einer Ionisierungseinheit, die bei dem erfindungsgemäßen Abscheider Verwendung finden kann,16 shows the plan view of an ionization unit which is used in the separator according to the invention Can be found,
Fig. 17 einen Schnitt nach Linie XVII-XVII der Fig. 16 und17 shows a section along line XVII-XVII of FIGS. 16 and
Fig. 18 eine Vorderansicht der Ionisierungseinheit nach Fig. 16 und 17.18 shows a front view of the ionization unit according to FIGS. 16 and 17.
' Der in Fig. 1 bis 3 veranschaulichte Abscheider ist von einem Gehäuse umschlossen, welches aus den Seitenwänden 15, 16, einem Boden 17 und einem Deckel 18 zusammengesetzt ist. In Fig. 1 ist der Deckel 18 zur Verdeutlichung der Darstellung weggelassen. In dem Gehäuse befinden sich ein Ionisierungsabschnitt A und ein Sämmlerabschnitt B. The separator illustrated in FIGS. 1 to 3 is enclosed by a housing which is composed of the side walls 15, 16, a base 17 and a cover 18. In Fig. 1, the cover 18 is omitted to clarify the representation. In the housing there is an ionization section A and a gathering section B.
Der Ionisierungsabschnitt enthält einen Ionisierungsdraht 19, der von Isolatoren 20 gehalten wird, die auf dem Boden 17 und am Deckel 18 des Gehäuses befestigt sind; außerdem enthält der Ionisierungsabschnitt auf beiden Seiten des Drahtes 19 liegende Elektroden, welche bei der dargestellten Ausführungsform von Teilen der Gehäuseseitenwände 15 und 16 gebildet werden. Das Gehäuse ist geerdet, während der Ionisierungsdraht 19 an eine Spannungsquelle angeschlossen ist, die gegenüber dem Gehäuse ein hohes Potential besitzt. Der Anschluß erfolgt in üblicher, nicht näher veranschaulichter Weise.The ionization section contains an ionization wire 19 held by insulators 20, which are attached to the bottom 17 and to the lid 18 of the housing; In addition, the ionization section contains 19 lying on both sides of the wire Electrodes, which in the illustrated embodiment of parts of the housing side walls 15 and 16 are formed. The housing is grounded, while the ionizing wire 19 is connected to a voltage source is, which has a high potential compared to the housing. The connection takes place in the usual, not illustrated way.
Der Sammlerabschnitt umfaßt zwei Reihen von Platten 21 und 22. Wie Fig. 1 bis 3 erkennen lassen, verlaufen die beiden Plattenreihen parallel zueinander; sie sind aber an der breiten Ausdehnung des Abscheidergehäuses mit Abstand voneinander angeordnet. Die Platten 21 sind über das Gehäuse geerdet. Die Platten 22 sind auf ein mit Bezug auf die Platten 21 und das Gehäuse hohes Potential aufgeladen. Die beiden Reihen von Platten 21 und 22 müssen daher gegeneinander isoliert sein. Die beiden äußeren Platten 23 der Sammlerzelle B sind ebenfalls geerdet undThe collector section comprises two rows of plates 21 and 22. As shown in FIGS. 1 to 3, the two rows of plates run parallel to one another; however, they are arranged at a distance from one another on the broad extent of the separator housing. The plates 21 are grounded through the housing. The plates 22 are charged to a high potential with respect to the plates 21 and the housing. The two rows of plates 21 and 22 must therefore be insulated from one another. The two outer plates 23 of the collector cell B are also grounded and
ίο haben, wie Fig. 1 erkennen läßt, größere Länge als die Platten 21 und 22.ίο have, as Fig. 1 shows, greater length than the plates 21 and 22.
Die Platten 21 und 23 sammeln den Staub und andere Teilchen, welche in der zu reinigenden Luft enthalten sind; der größte Teil des Staubes bleibt an den geerdeten Platten 21 hängen. Mit Rücksicht darauf, daß die Platten nach ausreichender Verschmutzung weggeworfen werden sollen, müssen diese Platten aus billigem, leicht verfügbarem Material gefertigt sein. Die Platten können aus verschiedenartigem Material bestehen, z. B. aus elektrischem Isoliermaterial, welches mit einem elektrisch leitenden Überzug versehen ist; es kann steifes Papier oder Karton Verwendung finden, welche mit Metallfolie oder mit einem elektrisch leitenden Lack oder Anstrich beschichtet sind. Jede Platte kann aus solchem elektrischem Isoliermaterial bestehen und auf beiden Seiten einen leitenden Überzug aufweisen. Es ist auch möglich, zwei Scheiben des elektrisch isolierenden Materials zu verwenden, welche nur einseitig mit einer leitenden Beschichtung versehen sind und so zusammengelegt werden, daß die beiden leitend beschichteten Seiten in der Mitte zwischen den beiden Platten liegen. Es ist auch möglich, eine Scheibe mit leitendem Material zu beschichten, welches mit einer glatten Scheibe abgedeckt ist. Diese Ausführung ist in Fig. 3 bis 9 veranschaulicht. In ähnlicher Weise können die Platten aus elektrisch leitendem Papier oder Pappe oder dünnen Metallblechen hergestellt sein. Wenn die Platten aus Papier oder Pappe gefertigt werden, so ist es empfehlenswert, dieselben mit einem feuerhemmenden Präparat, z. B. mit Trikresylphosphat, zu behandeln.The plates 21 and 23 collect the dust and other particles in the air to be cleaned are included; most of the dust remains on the grounded plates 21. With regard to that the plates are to be thrown away after sufficient pollution, these plates must be made cheap, readily available material. The panels can be made of various types of material exist, e.g. B. made of electrical insulating material, which is provided with an electrically conductive coating is; stiff paper or cardboard can be used, those with metal foil or with a electrically conductive varnish or paint are coated. Each plate can be made of such electrical insulating material exist and have a conductive coating on both sides. It is also possible, Use two disks of the electrically insulating material, which are only one side with a conductive one Coating are provided and are put together so that the two conductive coated sides in the middle between the two plates. It is also possible to use a washer with conductive material too coat, which is covered with a smooth disk. This embodiment is illustrated in FIGS. 3 to 9. Similarly, the plates can be made of electrically conductive paper or cardboard or thin Metal sheets be made. If the panels are made of paper or cardboard, it is recommended that the same with a fire retardant preparation, e.g. B. with tricresyl phosphate to treat.
Die Ausbildung und der Baustoff der Sammlerplatten sind durch den Umstand bedingt, daß die Platten einen genügend niedrigen elektrischen Widerstand besitzen müssen, damit 'Ladungen des gesammelten Staubes abgeleitet werden können, ohne einen übermäßigen Spannungsabfall gegenüber der Spannung hervorzurufen, welche zwischen benachbarten Sammlerplatten aufrechterhalten wird. Die besondere Wahl des Plattenmaterials und die bauliche Ausführung können leicht durch Berechnung ermittelt werden. Wenn beispielsweise angenommen wird, daß eine Sammlerplatte von 300 mm im Quadrat und 0,75 mm Stärke verwendet werden soll und daß eine typische Spannung, beispielsweise 6000 Volt, an die Platte anzulegen ist und daß rauchhaltige Luft gereinigt werden soll, so hat die von den Platten gesammelte Ladung eine Größenordnung 10~7 Ampere pro Platte. Dies ist eine höhere Ladung, als sie normalerweise bei Durchschnittsatmosphäre gesammelt wird, aber 10~7 kann als angemessenes Beispiel gelten.The design and material of the collector plates are conditioned by the fact that the plates must have a sufficiently low electrical resistance so that charges from the collected dust can be dissipated without causing an excessive voltage drop relative to the voltage which is maintained between adjacent collector plates. The particular choice of panel material and the structural design can easily be determined by calculation. For example, if it is assumed that a header plate 300 mm square and 0.75 mm thick is to be used and that a typical voltage, for example 6000 volts, is to be applied to the plate and that the air containing smoke is to be cleaned, then that of the Plates collected charge on the order of 10 ~ 7 amps per plate. This is a higher charge than what is normally collected in the average atmosphere, but 10 ~ 7 can be considered a reasonable example.
Gewöhnliches Papier, wie es bei der SammlerzelleOrdinary paper, like the collector's cell
zur Verwendung kommen soll, hat einen spezifischento be used has a specific one
Widerstand von 1012. Wenn solches Papier ohne leitende Beschichtung verwendet würde, so müßte der Plattenstrom in der Längsrichtung des Papiers fließen. Nach üblicher Berechnung läßt sich zeigen, daß der Spannungsabfall längs des Papiers in der Größenordnung von 660 000 Volt liegt, was offensichtlich dieResistance of 10 12 . If such paper were used without a conductive coating, the plate current would have to flow in the longitudinal direction of the paper. According to the usual calculation it can be shown that the voltage drop along the paper is of the order of 660,000 volts, which is obviously the
Arbeitsfähigkeit der Sammlerzelle ausschließen würde.Would exclude the ability of the collector cell to work.
Wenn ein leitender Lack zwischen zwei Papierblättern angebracht wird, dann entspricht die Länge des Stromweges lediglich der Dicke des Kartons, und im übrigen braucht nur die Hälfte des Stroms diesen Karton zu •durchdringen. Bei Unterstellung des gleichen Wertes des spezifischen Widerstandes für die beiden Papierstücke, aus welchen die Platte hergestellt ist, ergibt sich, daß der Spannungsabfall nur etwa 4 Volt beträgt. Ein solcher Spannungsabfall ist mit Bezug auf eine typische Plattenspannung von 6000 Volt vernachlässigbar. Wenn eine Platte aus leitendem Papier hergestellt wird, so hat ein spezifischer Widerstand vonIf a conductive lacquer is applied between two sheets of paper, then the length of the current path corresponds only the thickness of the cardboard, and otherwise only half of the current needs to this cardboard • penetrate. Assuming the same value of the specific resistance for the two pieces of paper, from which the plate is made, it turns out that the voltage drop is only about 4 volts. Such a voltage drop is negligible with respect to a typical plate voltage of 6000 volts. If a sheet is made of conductive paper, it has a resistivity of
107 einen Spannungsabfall längs der Platte von 6,6 Volt zur Folge. Auch ein solcher Spannungsabfall ist vernachlässigbar. Ein spezifischer Widerstand von10 7 result in a voltage drop across the plate of 6.6 volts. Such a voltage drop is also negligible. A specific resistance of
108 ist durchaus annehmbar, und höhere spezifische Widerstände, z. B. 109 oder 1012, können Anwendung finden, ohne daß ein merkbarer Leistungsrückgang zu befürchten ist. Eine Ausnahme gilt nur für den Fall, daß große Rauchmengen aus der zu reinigenden Luft beseitigt werden müssen.10 8 is quite acceptable, and higher resistivities, e.g. B. 10 9 or 10 12 , can be used without fear of a noticeable decrease in performance. The only exception is in the event that large amounts of smoke have to be removed from the air to be cleaned.
Da zwischen den Platten 21 und 22 eine hohe Spannungsdifferenz aufrechterhalten wird, so ist es notwendig, daß die Platten gegeneinander isoliert sind und daß sie auf ihrer ganzen Länge in gleichmäßigem Abstand voneinander gehalten werden. Da die Platten aus Papier oder verhältnismäßig dünnem Karton bestehen sollen, so ist es außerdem erforderlich, daß die Platten in bestimmten Abständen über ihre Gesamtflächenausdehnung gestützt werden. Demgemäß werden die Platten gestützt und gleichzeitig in Abstand voneinander gehalten, indem langgestreckte Isolatoren Verwendung finden, d. h. Isolatoren, welche im Verhältnis zu ihrem Querschnitt große Länge besitzen. Die Isolatoren sind so angebracht, daß ihre Mittelachse einen spitzen Winkel mit den Oberflächen der Platten bilden, so daß die Länge der Isolatorabschnitte zwischen den Platten mit Bezug auf den senkrechten Abstand benachbarter Platten genügend groß ist, um eine ausreichend lange Kriechstrecke zu schaffen, wodurch Funkenüberschläge vermieden werden. Unter Kriechstrecke ist dabei die Oberflächenlänge eines Isolators in Richtung des Stromflusses zu verstehen.Since a high voltage difference is maintained between the plates 21 and 22, it is necessary to that the plates are insulated from one another and that they are uniform over their entire length Be kept distance from each other. Because the panels are made of paper or relatively thin cardboard are, it is also necessary that the plates at certain intervals over their total area be supported. Accordingly, the panels are supported and spaced at the same time held from each other using elongated insulators, i. H. Isolators which in proportion have great length to their cross-section. The isolators are attached so that their central axis make an acute angle with the surfaces of the plates so that the length of the insulator sections between the plates with respect to the perpendicular distance between adjacent plates is large enough to to create a sufficiently long creepage distance so that arcing can be avoided. Under The creepage distance is the surface length of an insulator in the direction of the current flow.
Die Länge der Isolatorabschnitte zwischen den Platten mit Bezug auf den senkrechten Abstand zwisehen benachbarten Platten hängt von einer Reihe von Faktoren ab, insbesondere von der Spannungsdifferenz zwischen den aufgeladenen und den geerdeten Platten. Im allgemeinen kann gelten, daß der Abstand längs der zwischen benachbarten Platten liegenden Isolatoren wenigstens dem doppelten senkrechten Abstand zwischen den Platten entsprechen soll. Vorzugsweise wird dieser Abstand längs der Isolatoren aber das Drei- oder Vierfache des senkrechten Plattenabstandes ausmachen.Between the length of the insulator sections between the plates with respect to the vertical distance adjacent plates depends on a number of factors, in particular the voltage difference between the charged and grounded plates. In general it can apply that the distance is longitudinal of the insulators lying between adjacent plates should correspond to at least twice the vertical distance between the plates. Preferably However, this distance along the insulators will be three or four times the perpendicular distance between the plates turn off.
Wie aus Fig. 1, 3, 4 und 5 hervorgeht, können die Isolatoren aus verhältnismäßig feinen Fäden 24 aus hichthygroskopischem und nichtleitendem Material bestehen, z. B. aus Nylon, mit Wachs oder Schellack behandelter Baumwolle, aus Seide, Polyäthylen, Poly- ffo styrol usw. Gemäß Fig. 1 sind diese Fäden in Abständen längs der Platten befestigt und verlaufen abwechselnd rückwärts und vorwärts zwischen benachbarten Platten. Die Fäden sind in der Weise an den Platten festgelegt, daß sie einen spitzen Winkel mit den Oberflächen der Platten bilden, zwischen welchen sie angebracht sind, so daß der Kriechabstand den drei- oder vierfachen Abstand des Funkenüberschlags ausmacht. Da die Platten aus ziemlich leicht biegsamem Material bestehen, sind jeweils mehrere Reihen von Fäden zwischen den Platten vorgesehen. Nach Fig, 2 und 3 verlaufen vier Reihen von Fäden zwischen jeweils einem Paar benachbarter Platten.·As can be seen from FIGS. 1, 3, 4 and 5, the insulators can be made from relatively fine threads 24 consist of light hygroscopic and non-conductive material, e.g. B. made of nylon, with wax or shellac treated cotton, made of silk, polyethylene, polyffo styrene, etc. According to FIG. 1, these threads are at intervals attached along the plates and alternately run backwards and forwards between adjacent ones Plates. The threads are fixed to the plates in such a way that they have an acute angle the surfaces of the plates between which they are attached, so that the creepage distance the three or four times the distance of the sparkover. Because the panels are made of pretty easily bendable Material consist, several rows of threads are provided between the plates. To Figures 2 and 3 run four rows of threads between each pair of adjacent panels.
Die Fäden selbst halten natürlich die Platten nicht in richtigem Abstand voneinander. Es ist notwendig, daß die äußeren Platten 23 durch besondere Mittel in Abstand voneinander gehalten werden, so daß die sich ergebende, auf die Fäden einwirkende Spannung von selbst den Abstand zwischen den restlichen Platten hervorbringt, wie es in Fig. 1 veranschaulicht ist.The threads themselves, of course, do not keep the panels at the correct distance from one another. It is necessary, that the outer plates 23 are held by special means at a distance from each other, so that the resulting tension acting on the threads automatically determines the distance between the remaining plates as illustrated in FIG. 1.
Aus Fig. 3 ist erkennbar, daß am Boden 17 des Gehäuses und am Deckel 18 des Gehäuses Absätze 17 σ bzw. 18 α vorgesehen sind. Die Seitenplatten 23., welche nach Fig. 3 größere Höhe haben als die übrigen Platten, legen sich hinter die Absätze 17 a und 18 a. Wenn eine Sammlerzelle in das Gehäuse eingebaut wird, so werden die Platten 23 so weit auseinandergezogen, wie es die Fäden 24 zulassen, und dann hinter die Absätze 17a und 18a geschoben; danach wird die Gesamtsammlerzelle von dem offenen Ende des Gehäuses her eingeschoben. Da die Seitenwände23 durch die Absätze 17 a und 18 a getrennt voneinander gehalten werden, so gewährleistet der von den an die Seitenplatten 23 und die übrigen Platten angeschlossenen Fäden ausgeübte Zug von selbst die Abstandeinstellung zwischen den Platten 21 und 22, wie dies aus Fig. 1 und 3 hervorgeht.From Fig. 3 it can be seen that on the bottom 17 of the housing and on the cover 18 of the housing paragraphs 17 σ or 18 α are provided. The side plates 23, which according to FIG. 3 have a greater height than the other plates, lie behind paragraphs 17 a and 18 a. If a collector cell is built into the housing, so the panels 23 are pulled apart as far as the threads 24 allow, and then behind the heels 17a and 18a pushed; thereafter the overall collector cell is removed from the open end of the housing pushed in. Since the side walls23 kept separated from each other by the paragraphs 17 a and 18 a are ensured by the one connected to the side panels 23 and the other panels Threads exerted tension by themselves the spacing adjustment between the plates 21 and 22, like this from Figs. 1 and 3 emerges.
Da die Platten 23 nur längs der oberen und unteren Kante abgestützt werden, so hat es sich als zweckmäßig erwiesen, diese Platten etwas dicker auszuführen als die übrigen zu der Sammlerzelle gehörenden Platten.Since the plates 23 are only supported along the upper and lower edges, it has proven to be useful proved to make these plates somewhat thicker than the others belonging to the collector cell Plates.
Die Fäden können auf verschiedene Art und Weise an den Platten befestigt werden. Wie aus Fig. 1 bis 5 erkennbar ist, können die Fäden an den Platten mittels Klammern 25 befestigt sein. Gemäß Fig. 1 verlaufen die zwischen zwei benachbarten Platten angebrachten Fäden jeweils auf der gleichen Seite der beiden Platten. Beispielsweise erstreckt sich der Faden am oberen Ende der Fig. 1 zwischen der Seitenplatte 23 und der ersten aufgeladenen Platte 22, und zwar ausgehend von der Innenfläche der Platte23 zu derjenigen Fläche der aufgeladenen Platte, welche der Platte 23 zu weist, dann zurück zur Innenfläche der Platte 23., von da wieder zurück zur Oberfläche der aufgeladenen Platte usf. über die ganze Länge der Platte 22. Der Faden ist dann um die Kette der Platte 22 herumgelegt, wobei er in eine der Kerben 22 α eingreift, und verläuft dann zu einer geerdeten Platte 21. Zwischen den gegenüberliegenden Platten 22 und 21 verläuft der Faden wiederum nach vorwärts und rückwärts, bis er an dem Ende der Platte 21 anlangt, wo er um die Plattenkante in einer der dort vorgesehenen Kerben 21 α herumgelegt wird, usw.The threads can be attached to the panels in a number of ways. As from Figs. 1 to 5 As can be seen, the threads can be fastened to the plates by means of clips 25. According to FIG. 1 run the threads attached between two adjacent plates are each on the same side of the two plates. For example, at the upper end of FIG. 1, the thread extends between the side plate 23 and the first charged plate 22, starting from the inner surface of the plate 23 to that surface of the charged plate facing the plate 23, then back to the inner surface of the plate 23, from there back to the surface of the charged plate and so on along the entire length of the plate 22. The thread is then placed around the chain of the plate 22, wherein it engages in one of the notches 22 α, and then runs to a grounded plate 21. Between the opposing plates 22 and 21, the thread runs again forward and backward until it reaches the end of the plate 21 where it wraps around the edge of the plate is laid around in one of the notches 21 α provided there, etc.
In der Zeichnung sind die Fäden in den Kerben 21 α und 22 a im Interesse größerer Deutlichkeit nicht dargestellt. In the drawing, the threads in the notches 21 α and 22 a are not shown in the interest of greater clarity.
Wie Fig. 4 erkennen läßt, hält jede Klammer 25 einen Faden auf jeder Seite einer Platte 21 oder 22. Deshalb überlappen sich gemäß Fig. 5 die umgelegten Klammerstege gegenseitig, um die Fäden auf der zugehörigen Seite der Platte zu halten. Die Klammerstege verlaufen somit nicht einfach in Richtung zueinander, wie es bei der üblichen Verklammerung der Fall ist.As can be seen from FIG. 4, each clamp 25 holds a thread on each side of a plate 21 or 22. Therefore, as shown in FIG. 5, the folded clip webs overlap one another in order to make the threads on the associated Side of the plate to hold. The clip bars therefore do not simply run in the direction of each other, as is the case with the usual bracketing.
Die Fig. 6 bis 8 zeigen andere Möglichkeiten für die Festlegung der Fäden an den Platten. Nach Fig. 6 sind die Fäden durch Löcher 26 in den Platten hindurchgeführt und um die Lochränder herumgebogen, so daß sie von Platte zu Platte quer durch die Samm-FIGS. 6 to 8 show other possibilities for fixing the threads on the plates. According to FIG. 6 the threads are passed through holes 26 in the plates and bent around the hole edges, so that they go from plate to plate across the
lerzelle im Zickzack verlaufen. Fig, 7 veranschaulicht eine der Fig. 6 ähnliche Befestigungsart; die Abweichung besteht darin, daß die Fäden innerhalb des Loches 26 verschlungen sind, so daß ein unmittelbarer, von den Fäden auf die Plattenkanten ausgeübter Zug vermieden ist. Nach Fig. 8 verlaufen die Fäden von einer zur anderen Platte in der gleichen Weise, wie es in Fig. 4 gezeigt ist; die Fäden werden dabei aber mittels Streifen 27 gehalten, welche auf den Plattenflächen festgeklebt sind. Diese Streifen erstrecken sich auf jeder Platte von oben nach unten und dienen zur Festlegung aller horizontalen Fädenreihen, welche zur Stützung der Platten Anwendung finden.zigzag. Figure 7 illustrates a type of attachment similar to Figure 6; the deviation is that the threads are intertwined within the hole 26, so that an immediate, tension exerted by the threads on the panel edges is avoided. According to Fig. 8, the threads run from one to the other plate in the same manner as shown in Fig. 4; the threads are doing this though held by means of strips 27 which are glued to the plate surfaces. These stripes extend on each plate from top to bottom and serve to define all horizontal rows of threads which are used for Support of the panels are used.
Nunmehr sollen die elektrischen Anschlüsse für die Platten in Verbindung mit Fig. 1, 2 und 3 erläutert werden: Bezüglich der Anschlüsse für die geerdeten Platten 21 ist zu beachten, daß die Seitenplatten 23, wie bereits ausgeführt wurde, in unmittelbarem Kontakt mit dem Gehäuse des Abscheiders stehen, welches seinerseits geerdet ist. Von jeder der geerdeten Platten und von jeder der Platten 23 gehen leitende Fäden oder dünne Drähte 28 aus, welche bei 29 miteinander verbunden sind. Die Fäden oder Drähte 28 sind mit den Platten 21 und 23 mittels Klammern (Fig. 2) verbunden, Uni zwischen den Leitern und den Platten eine gute elektrische Verbindung zu erhalten, ist zwischen den Leitern 28 und den Platten jeweils ein kleines Stück Metallfolie 30 festgeklammert. Die Platten 22 mit hohem Potential sind jeweils mit einem Leiter 31 versehen, der von der zugehörigen Platte zu einem kurzen Drahtstück 32 (Fig. 1 und 2) führt. An die Seiten der Platten 23, und zwar an deren vorderen Ecken, sind nichtleitende Fäden 33 angeschlossen, welche den für die Abstandhaltung der Platten verwendeten Fäden entsprechen und mit den Enden des Drahtstücks 32 verbunden sind. Die Länge der nichtleitenden Fäden 33 ist so bemessen, daß beim Einsetzen der Sammlerzelle in das Gehäuse und bei entsprechender Spreizung der Seitenplatten 23 die Fäden 33 und das Drahtstück 32 zwischen den Seitenplatten 23 geradegestreckt werden. Dadurch wird der Draht 32 mit einem leitenden Bolzen 34 in Berührung gebracht, welcher mittels des Isolators 34» an dem Deckel 18 des Gehäuses befestigt ist. Der Bolzen 34 ist in üblicher Weise an eine Hochspannungsquelle angeschlossen. Die leitenden Fäden oder Drähte 28 und 31 sollen einen verhältnismäßig hohen spezifischen Widerstand haben, so daß ein nur geringer Strom fließt, wenn ein Funkenüberschlag zwischen den Platten stattfindet. Dadurch wird die Feuersgefahr für den Fall weitgehend verringert, daß Papier oder Pappe für die Herstellung der Sammlerplatten Verwendung findet. Es sei bemerkt, daß die Verwendung eines hohen Widerstandes in Reihe mit jeder der Platten, um dadurch die Feuersgefahr einzuschränken, nur bei einer Sammlerzelle im Sinne der Erfindung möglich ist, wobei jede an hohes Potential angeschlossene bzw. jede »heiße« Platte der Zelle gegenüber jeder anderen Platte isoliert ist. Die Anwendung eines solchen hohen Widerstandes ist in Verbindung mit üblichen Sammlerzellen, bei welchen sämtliche »heißen« Platten elektrisch miteinander verbunden sind, nicht möglich.The electrical connections for the plates will now be explained in connection with FIGS : Regarding the connections for the earthed plates 21, it should be noted that the side plates 23, as already stated, are in direct contact with the housing of the separator, which is in turn grounded. Conductive filaments extend from each of the grounded plates and from each of the plates 23 or thin wires 28 connected together at 29. The threads or wires 28 are with the plates 21 and 23 connected by means of clamps (Fig. 2), Uni between the conductors and the plates one To get good electrical connection there is a small one between the conductors 28 and the plates Piece of metal foil 30 clamped. The high potential plates 22 are each provided with a conductor 31 provided, which leads from the associated plate to a short piece of wire 32 (Figs. 1 and 2). To the Sides of the plates 23, namely at their front corners, non-conductive threads 33 are connected, which correspond to the threads used for the spacing of the plates and with the ends of the Wire piece 32 are connected. The length of the non-conductive threads 33 is dimensioned so that when inserted the collector cell in the housing and with appropriate spreading of the side plates 23 the threads 33 and the piece of wire 32 between the side plates 23 can be straightened. This makes the wire 32 brought into contact with a conductive bolt 34, which by means of the insulator 34 »on the cover 18 of the housing is attached. The bolt 34 is connected in the usual way to a high voltage source. The conductive threads or wires 28 and 31 should have a relatively high specific resistance so that only a small current flows if there is a sparkover between the plates takes place. This greatly reduces the risk of fire in the event that paper or cardboard for the production of collector plates is used. It should be noted that the use of a high resistance in series with each of the panels to reduce the risk of fire, only at a collector cell within the meaning of the invention is possible, with each connected to high potential or each "hot" plate in the cell is isolated from every other plate. The application of such a high resistance is in connection with common collector cells, in which all "hot" Plates are electrically connected to each other, not possible.
Der passende Widerstandswert für die Fäden oder Drähte kann leicht durch Berechnung ermittelt werden. Es ist bekannt, daß, wenn die Energie in einem Funkenüberschlag oder in einem Fehlerweg auf einen geringen Wert in der Größenordnung von 1 Watt begrenzt wird, die normalerweise gesammelten Stäube nicht in Brand geraten. Nachprüfungen haben außerdem ergeben, daß, wenn der Strom auf 5 · IQ-4 Ampere beschränkt ist, ein Brand in den üblichen Materialien nicht hervorgerufen werden kann, insbesondere in Material, welches erfindungsgemäß für die Sammlerplatten empfohlen wird. Wenn wiederum eine typische Spannung von 6000 Volt zwischen den Platten angenommen wird, so wird ein Widerstand von 12 Megohm den Strom auf den angegebenen Wert beschränken. Ein Strom von 5 · 10-* Ampere beiThe appropriate resistance value for the threads or wires can easily be determined by calculation. It is known that if the energy in a spark or fault path is limited to a low value, on the order of 1 watt, the dusts normally collected will not catch fire. Checks have also shown that if the current is limited to 5 · IQ- 4 amperes, a fire cannot be caused in the usual materials, in particular in material which is recommended according to the invention for the collector plates. Again, assuming a typical voltage of 6000 volts between the plates, a resistance of 12 megohms will limit the current to the specified value. A current of 5 · 10- * amperes at
ίο 6Q00 Volt liefert eine Energie von 3 Watt; es muß aber berücksichtigt werden, daß im Fall eines Kurzschlusses die gesamte Leistung in einem Widerstandsleiter aufgenommen wird. Es besteht — soweit es sich um die Staubzündung zwischen den Platten handelt —-ίο 6Q00 volts provides an energy of 3 watts; it must but it must be taken into account that in the event of a short circuit, the entire power in a resistance ladder is recorded. There is - as far as the dust ignition between the plates is concerned -
iS kein besonderes Problem. Wenn der elektrische Widerstand des Staubes zunimmt, so wird der Spannungsabfall durch den Staub zunehmen, und der Strom wird geringer ausfallen. Dies geschieht aber mit einer beträchtlich kleineren Geschwindigkeit, als es für dasiS not a particular problem. When the electrical resistance of the dust increases, the voltage drop through the dust will increase, and so will the current will be lower. However, this happens at a considerably slower rate than it does for the
ao Anwachsen der Spannung gilt. In üblicher Weise durchgeführte Rechnungen zeigen, daß die stärkste Erhitzung des Staubes auftritt, wenn der Widerstand des Staubes gleich dem Widerstand der leitenden Fäden oder Drähte ist. Wenn angenommen wird, daß die leitenden Fäden oder Drähte einen Widerstand von 12 Megohm aufweisen, dann beträgt der Gesamtwiderstand, an welchen die 6000-Volt-Spannung angelegt ist, 24 · 10-6 Ohm. Das ergibt einen Kurzschlußstrom für diese maximale Erhitzung in demao increase in tension applies. Calculations carried out in the usual way show that the greatest heating of the dust occurs when the resistance of the dust is equal to the resistance of the conductive threads or wires. If it is assumed that the conductive filaments or wires have a resistance of 12 megohms, then, the total resistance to which the 6000-volt voltage is applied, 24 x 10- 6 ohm. This gives a short circuit current for this maximum heating in the
3Q Staub von 0,25 · ΙΟ-3 Ampere, so daß die Gesamtheizung 1,5 Watt ausmacht, von welchen 0,75 Watt in dem Staub verlorengehen. Wie bereits gesagt, reicht dies nicht aus, um in dem üblicherweise gesammelten Staub einen Brand zu verursachen.3Q dust from 0.25 · ΙΟ- 3 amps, so that the total heating accounts for 1.5 watts, of which 0.75 watts in the dust lost. As already said, this is not enough to cause a fire in the dust that is usually collected.
Wenn ein Sammlerstrom von 10 ~7 Ampere angenommen wird, so beträgt der Spannungsabfall an den leitenden Fäden oder Drähten 12 Volt. Dieser Spannungsabfall ist im Verhältnis zu den 6000VoIt, welche an die Platten anzulegen sind, vernachlässigbar. Somit kann ein Widerstand von 10 bis 100 Megohm in Reihe mit jeder Platte den Strom auf einen Wert begrenzen, welcher zu niedrig ist, um gewöhnliche Materialien in Brand zu setzen, der aber doch nicht merklich die Leistungsfähigkeit der Sammlerzelle beim normalen Betrieb verringert.Assuming a collector current of 10 ~ 7 amps, the voltage drop across the conductive threads or wires is 12 volts. This voltage drop is negligible in relation to the 6000VoIt that has to be applied to the plates. Thus, a resistance of 10 to 100 megohms in series with each plate can limit the current to a value which is too low to set common materials on fire, but which does not noticeably reduce the performance of the header cell in normal operation.
Man kann ein im wesentlichen gleiches Ergebnis erzielen, indem man einen Einzelwiderstand in Reihe mit mehreren, z. B. mit zwei oder drei Platten anschließt. Fig. 9 und 10 veranschaulichen eine zweite Ausführungsform, um die Platten in der Sammlerzelle festzulegen. Nach dieser zweiten Ausführungsform werden starre plastische Stäbe 35 vorgesehen, welche durch die Platten 21 und 22 so hindurch verlaufen, daß sie mit der Oberfläche der Platten spitze Winkel bilden, wie es auch für die bereits erläuterten Fäden der Fall war. Die in Fig. 9 dargestellte Anordnung ist nicht zusammenlegbar. Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 aber verlaufen die plastischen Stäbe parallel zueinander; wenn die Stäbe an den Seitenplatten23 mittels kurzer biegsamer Streifen angebracht werden, so besteht die Möglichkeit, die Zelle zusammenlegbar auszubilden.One can achieve essentially the same result by putting a single resistor in series with several, e.g. B. connects with two or three plates. Figures 9 and 10 illustrate a second Embodiment to fix the plates in the collector cell. According to this second embodiment rigid plastic rods 35 are provided which extend through the plates 21 and 22 so that they form acute angles with the surface of the plates, as is the case with the threads already explained was the case. The arrangement shown in FIG. 9 cannot be collapsed. In the embodiment according to 10, however, the plastic rods run parallel to one another; when the bars on the side plates23 be attached by means of short flexible strips, the cell can be collapsed to train.
Nach Fig. 10 sind die »heißen« Platten 22 an ihrem vorderen Ende mit einem Leiter 36 ausgestattet, welcher bei geöffneter Zelle und nach deren Einsatz in das Gehäuse mit dem an Hochspannung liegenden Bolzen 34 zusammenwirkt. Die geerdeten Platten 21 und die Seitenplatten 23 sind mit einem Leiter 37 versehen. Die Seitenplatten sind geerdet, wie es bei 38 veranschaulicht ist.According to FIG. 10, the "hot" plates 22 are equipped at their front end with a conductor 36, which when the cell is open and after it has been inserted into the housing with the high voltage Bolt 34 cooperates. The grounded plates 21 and the side plates 23 are provided with a conductor 37. The side plates are grounded as illustrated at 38.
I D84 247I D84 247
ίοίο
Die Fig. 11 und 12 veranschaulichen eine andere Anordnung, um die Platten zu befestigen und in Abstand zu halten. Bei dieser Anordnung sind die Fäden gemäß Fig. 1 bis 3 durch nichtleitende Bänder 39 ersetzt, welche beispielsweise aus plastischem Kunststoff, z. B-. Polystyrol, Polyäthylen oder Nylon, bestehen und zwischen den Platten in gleicher Weise hin- und hergeführt werden, wie es bezüglich der Fäden weiter oben beschrieben worden ist. Die Bänder 39 werden mittels Klammern 40 auf den Platten festgelegt. Figures 11 and 12 illustrate another arrangement for securing the panels and spacing them apart to keep. In this arrangement, the threads according to FIGS. 1 to 3 are replaced by non-conductive strips 39, which, for example, made of plastic, e.g. B-. Polystyrene, polyethylene or nylon exist and to be moved back and forth between the plates in the same way as it is with regard to the threads has been described above. The bands 39 are fixed on the plates by means of clamps 40.
Eine andere Möglichkeit für die Festlegung der Platten ist in Fig. 13 veranschaulicht, wobei starre, gewellte Streifen 41 aus nichtleitendem Material zwischen den Platten angebracht und an den Platten mittels Klammern 42 festgelegt sind. Aus Fig. 13 ist erkennbar, daß die Länge der Wellen, welche von den Streifen 41 gebildet werden, so gewählt ist, daß der Abstand zwischen den Platten längs der Streifen wesentlichgrößer ist als der senkrechte Abstand zwischen den Platten, so daß ein ausreichend langer Kriechweg zustande kommt, der Funkenüberschläge verhindert.Another possibility for the fixing of the plates is illustrated in Fig. 13, wherein rigid, corrugated strips 41 of non-conductive material placed between the panels and attached to the panels are fixed by means of brackets 42. From Fig. 13 it can be seen that the length of the waves, which of the Strips 41 are formed, is chosen so that the distance between the plates along the strips is substantially greater is than the perpendicular distance between the plates, so that a sufficiently long creepage distance comes about that prevents arcing.
In Fig. 1 bis 3 ist ein Abscheider veranschaulicht, bei welchem die Sammlerzelle den gesamten Querschnitt desjenigen Gehäuseteils ausfüllt, in welchem die Zelle untergebracht ist. Bei dieser Ausführung ist ersichtlich, daß die oberen und unteren Kanten der an Hochspannung liegenden Platten 22 von dem Boden 17 und dem Deckel 18 des Gehäuses im wesentlichen um den gleichen Abstand entfernt sind, der zwischen den Platten 22 hohen Potentials und den geerdeten Platten 21 besteht, und daß sich die geerdeten Platten über den ganzen Abstand zwischen Deckel und Boden des Gehäuses erstrecken. Diese Ausbildung hat zur Folge, daß ein gleichförmiger Potentialgradient aufrechterhalten wird, und zwar sowohl zwischen den Flächen hohen Potentials und den geerdeten Platten als auch zwischen den oberen und unteren Kanten der Hochspannungsplatten und dem Boden und dem Deckel des Gehäuses. Die gesamte Luft, welche die Sammlerzelle durchströmt, wird daher durch ein. Hochspannungsfeld gleichförmiger Stärke hindurchgeleitet. In vielen Fällen kann jedoch Wert darauf gelegt werden, daß die Luftzirkulation durch das Filter mittels üblicher Gebläse (nicht dargestellt) aufrechterhalten wird, um die an dem Reinigungsvorgang beteiligte Luft innerhalb der Sammlerzelle zu begrenzen. In einem solchen Fall braucht das Gehäuse keinen Deckel oder Boden aufzuweisen, welche mit den geerdeten Platten in Berührung stehen und von den Hochspannungsplatten in der erläuterten Weise in Abstand gehalten werden. Eine solche Bauart ist in Fig. 14 veranschaulicht, welche der Fig. 3 ähnlich ist. Nach Fig. 14 werden die Seitenplatten 23 der Sammlerzelle in Winkeln 43 an Teilen 44 gehalten, welche die Seitenwände des Abscheidergehäuses oder Trennwände innerhalb des Gehäuses bilden können. Ein Bügel 45, welcher zwischen den Teilen 44 angebracht ist, trägt den Isolator 34 a, welcher seinerseits einen leitenden Bolzen 34 enthält. Die Anordnung ist in ähnlicher Weise getroffen, wie es in Verbindung mit dem Abscheider nach Fig. 1 bis 3 beschrieben worden ist.1 to 3 illustrate a separator in which the collector cell fills the entire cross section of that housing part in which the cell is accommodated. In this embodiment it can be seen that the upper and lower edges of the high voltage plates 22 are spaced from the bottom 17 and cover 18 of the housing by substantially the same distance that exists between the high potential plates 22 and the grounded plates 21 , and that the earthed plates extend over the entire distance between the top and bottom of the housing. The result of this design is that a uniform potential gradient is maintained both between the high potential surfaces and the grounded plates and between the top and bottom edges of the high voltage plates and the bottom and top of the housing. All the air that flows through the collector cell is therefore through a. High voltage field of uniform strength passed through. In many cases, however, value can be placed on maintaining the air circulation through the filter by means of conventional fans (not shown) in order to limit the air within the collector cell that is involved in the cleaning process. In such a case, the housing need not have a cover or base, which are in contact with the earthed plates and are kept at a distance from the high-voltage plates in the manner described. Such a construction is illustrated in FIG. 14, which is similar to FIG. According to FIG. 14, the side plates 23 of the collector cell are held at angles 43 on parts 44 which can form the side walls of the separator housing or partition walls within the housing. A bracket 45, which is attached between the parts 44, carries the insulator 34 a, which in turn contains a conductive bolt 34. The arrangement is made in a manner similar to that described in connection with the separator according to FIGS.
Bei der Beschreibung des Abscheiders nach Fig. 1 bis 3 wurde ausgeführt, daß die Seitenwände 15 und 16 die Elektroden für den Ionisierungsabschnitt A des Abscheiders s bilden. Wenn der Abscheider in Betrieb ist, so haben die Schmutzteilchen das Bestreben, sich auf den geerdeten Elektroden des Ionisierungsabschnitts abzulagern; es kann daher erwünscht sein, für die Entfernung dieser Schmutzteilchen in der gleichen Weise zu: sorgen, wie es für die Entfernuftg der in der Abscheiderzelle niedergeschlagenen Teilchen geschieht, d. h. den Ionisierungsabschnitt als entfernbare und ersetzbare Einheit auszubilden.In the description of the separator of Fig. 1 to 3 was carried out, that the side walls 15 and 16 s form the electrodes for the ionization section A of the separator. When the separator is in operation, the dirt particles tend to be deposited on the grounded electrodes of the ionization section; it may therefore be desirable to take care of the removal of these dirt particles in the same way as the removal of the particles precipitated in the separator cell, ie to make the ionizing section as a removable and replaceable unit.
iS Fig. 15 veranschaulicht eine Ausführungsform, bei welcher dies verwirklicht ist. Bei diesem Abscheider sind Seitenplatten23 der Sammlerzelle bis an das vordere Ende des Gehäuses, d. h. um die Teile 23 α verlängert und werden als geerdete Elektroden der Ioni-15 illustrates an embodiment at which this is achieved. In this separator, side plates23 of the collector cell are up to the front End of the housing, d. H. extended by the parts 23 α and are used as grounded electrodes of the ionic
la sierungseinheit verwendet. Es ist wünschenswert, daß zwischen dem Ionisierungsdraht und den zugehörigen Elektroden ein höherer Strom durchgeleitet wird als zwischen den Sammlerplatten.· Daher ist die Leitfähigkeit der Teile 23 α der Seitenplatten 23 durch Aus-la sation unit used. It is desirable that a higher current is passed between the ionization wire and the associated electrodes than between the collector plates. Therefore, the conductivity of the parts 23 α of the side plates 23 is
i'5 stattung dieser Wandteile mit einer Metallfolienschicht 23 & erhöht. Aus Fig. 15 ist ersichtlich, daß bei Entfernung der Sammlerzelle die geerdeten Elektroden des lonisierungsabschnitts gleichzeitig entfernt und mit dem Einsetzen einer neuen Sammlerzelle ersetzt werden.i'5 equipping these wall parts with a metal foil layer 23 & increased. From Fig. 15 it can be seen that when the collector cell is removed, the electrodes are grounded the ionization section removed at the same time and replaced with the insertion of a new collector cell will.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist auch ein auswechselbarer Ionisierungsabschnitt vorgesehen, welcher von der offenen Seite aus in das Gehäuse eingeschoben werden kann, und zwar in der gleichen Weise, wie es bezüglich der am entgegengesetzten Gehäuseende einzuschiebenden Sammlerzelle der Fall ist. Wenn eine auswechselbare Sammlerzelle nach einer entsprechenden Ablagerung von Verunreinigungen entfernt wird, kann der auswechselbare Ionisierungsabschnitt in gleicher Weise ersetzt werden. In Fig. 16 und 18 ist ein auswechselbarer Ionisierungsabschnitt veranschaulicht. Dieser Abschnitt enthält Elektroden 46, welche aus den gleichen Materialien wie die Sammlerplatten der auswechselbaren Sammlerzelle gefertigt sein können. Die Leitfähigkeit der Elektroden sollte indessen größer sein als die Leitfähigkeit der Sammlerplatten. Für eine Ionisierungsdrahtlänge von 30 cm liegt der Ionisierungsstrom in der Größenordnung von 60 bis 100 Mikroampere. Dieser Strom muß natürlich auch die Plattenelektroden 46 durchfließen. Dieser Strom entspricht dem tausendfachen Wert des Stromes, der die Sammlerplatten durchfließt, und demgemäß muß der höchst zulässige spezifische Widerstand der Ionisierungselektroden 46 etwa ein Tausendstel des höchstzulässigen spezifischen Widerstandes für die Sammlerplatten ausmachen. Die Leitfähigkeit kann dadurch gesteigert werden, daß man die Elektroden mit Folienmetall abdeckt oder daß man die gegenüberliegende Fläche mit Metallpartikelchen besprüht oder daß man im Fall der Verwendung leitfähigen Papiers ein Papier auswählt, welches eine höhere Leitfähigkeit besitzt.In a further development of the invention, an exchangeable ionization section is also provided, which can be pushed into the housing from the open side, in the same way Way, as is the case with regard to the collector cell to be inserted at the opposite end of the housing. If a replaceable collector cell after a corresponding deposition of impurities is removed, the exchangeable ionization section can be replaced in the same way. In Fig. 16 and Fig. 18 illustrates a replaceable ionizing section. This section contains electrodes 46, which are made of the same materials as the collector plates of the interchangeable collector cell can be made. The conductivity of the electrodes should, however, be greater than the conductivity of the collector plates. For one length of ionizing wire from 30 cm the ionization current is of the order of 60 to 100 microamps. This stream must of course also flow through the plate electrodes 46. This current corresponds to a thousand times Value of the current flowing through the collector plates and, accordingly, must be the highest permissible specific Resistance of the ionization electrodes 46 about one thousandth of the maximum allowable specific Make resistance for the collector plates. The conductivity can be increased that the electrodes are covered with foil metal or the opposite surface is covered with metal particles sprayed or that, in the case of using conductive paper, a paper is selected, which has a higher conductivity.
Die beiden Elektroden werden mittels Bügeln 47 und 48 zusammengehalten, welche aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sein können wie die Elektroden 46. Die Bügel 47 und 48 weisen Faltfugen 47c und 48 α auf, so daß das Ganze zusammengelegt werden kann, indem man die Elektroden einander nähert. Dies ist für den Versand der Einheit wesentlich.The two electrodes are held together by means of brackets 47 and 48 which may be made of the same material as the electrodes 46. The brackets 47 and 48 have Faltfugen 47c and 48 α, so that the whole can be combined by each other, the electrodes approaching. This is essential for shipping the unit.
Aus Fig. 16 bis 18 ist erkennbar, daß die Bügel 47 in einer horizontalen Ebene liegen, während die Bügel 48 in einer Vertikalebene angeordnet sind. Außerdem ist ersichtlich, daß die Bügel 48 breiter sind als die Bügel 47. Die Ausbildung der Bügel 48 mit größerer Breite und ihre Anordnung in einer senkrechten Lage sind aus dem Grunde gewählt, damit die Bügel als Leitwände für den Luftdurchgang an den Enden des Ionisierungsdrahtes 49 dienen, welcher zwischen den Elektroden 46 gehalten wird. An jedem Ende eines Ionisierungsdrahtes besteht bekanntlich eine nicht-From Fig. 16 to 18 it can be seen that the bracket 47 lie in a horizontal plane, while the bracket 48 are arranged in a vertical plane. It can also be seen that the temples 48 are wider than that Bracket 47. The formation of the bracket 48 with greater width and their arrangement in a vertical position are chosen for the reason that the brackets act as baffles for the passage of air at the ends of the Ionization wire 49, which is held between the electrodes 46, serve. One at each end Ionization wire is known to exist a non-
009 548/389009 548/389
F084-247F084-247
itit
ionisierende Zone. Die Leitwände sorgen daher dafür, daß,die Luft nicht durch diese Zonen geleitet wird, wo die .Verunreinigungsteilchen keine Ionisierung erfahren würden.ionizing zone. The guide walls therefore ensure that the air is not passed through these zones where the contaminant particles would not experience ionization.
Das starre Jochstück 50, das aus einem kräftigen Draht hergestellt sein kann, trägt; den. Ioriisierungs-draht 49, wie dies aus Fig. 17 deutlich erkennbar ist. An den Elektroden 46 und an dem Jochstück 50 sind nichtleitende Fäden 51 und 52 befestigt, welche den Ionisierungsdraht in der richtigen Lage gegenüber ία den Elektroden 46 halten, sobald die Ionisierungseinheit entfaltet und in den Abscheider eingesetzt ist. Die Fäden 51, welche von den Innenflächen der Elektroden nahe an den oberen und unteren Rändern ausgehen und zu den im Abstand voneinander liegenden Stellen 53 des Jochstücks 50 verlaufen, tragen in Wirklichkeit das Jochstück 50 und damit auch den Ionisierungsdraht 49. Die Punkte 53 liegen um ein gewisses Stück von den Enden des Jochstücks entfernt. Die Fäden 52, welche sich von den Enden des Joch- ao Stücks, und zwar von den Punkten, wo der Ionisierungsdraht an dem Jochstück befestigt ist, ausgehen, dienen dazu, das Jochstück gegenüber den Elektroden auszurichten. Die Fäden sorgen dafür, daß das Jochstück sich nicht um seine Längsachse dreht, und halten as dadurch den Ionisierungsdraht 49 im richtigen Abstand zwischen den geerdeten Elektroden.The rigid yoke piece 50, which can be made from a sturdy wire, carries; the. Ioriization wire 49, as can be clearly seen from FIG. On the electrodes 46 and on the yoke piece 50 are non-conductive threads 51 and 52 attached, which the ionizing wire in the correct position with respect to ία hold the electrodes 46 as soon as the ionization unit is deployed and inserted into the separator. The threads 51 which extend from the inner surfaces of the electrodes close to the upper and lower edges and run to the points 53 of the yoke piece 50 that are spaced apart from one another Reality is the yoke piece 50 and thus also the ionization wire 49. The points 53 lie around a certain point Piece away from the ends of the yoke piece. The threads 52, which extend from the ends of the yoke ao Piece from the points where the ionizing wire is attached to the yoke piece, serve to align the yoke piece with respect to the electrodes. The threads ensure that the yoke piece does not rotate about its longitudinal axis, and thereby keep the ionizing wire 49 at the correct distance between the grounded electrodes.
Aus den vorstehenden Erläuterungen ergibt sich, daß mit der Erfindung ein Problem gelöst worden ist, mit welchem die Hersteller elektrostatischer Abscheider seit langem beschäftigt sind. Bei dem erfindungsgemäßen Abscheider werden die Ionisierungseinheit und die Sammlereinheit aus billigem Material gefertigt, so daß diese Einheiten beseitigt werden können, wenn sie mit abgeschiedenen Verunreinigungen genügend beladen sind. Eine umständliche Waschanordnung, welche hohe Installationskosten verursachen würde, wird dadurch vermieden. Der erfindungsgemäße Abscheider kann in jeder gewünschten Größe hergestellt werden, und er besitzt eine große Anzahl wichtiger Verwendbarkeiten. Er eignet sich insbesondere für die Reinigung von Luft in Einzelräumen, z. B. Krankenzimmern, Schlafzimmern, insbesondere von Personen, welche unter Pollen- bzw. Staub-Allergie leiden, Krankenhauszimmern usw. Der Abscheider kann auch in Verkehrsflugzeugen Verwendung finden, wo die Berücksichtigung des Gewichts eine wesentliche Rolle spielt und wo keine Möglichkeit für die Installation einer Waschanlage besteht.From the above explanations it follows that a problem has been solved with the invention, which the manufacturers of electrostatic precipitators have been dealing with for a long time. In the inventive Separator, the ionization unit and the collector unit are made of cheap material, so that these units can be eliminated when they are sufficient with separated impurities are loaded. A cumbersome washing arrangement which causes high installation costs would be avoided. The separator according to the invention can be of any desired size and it has a large number of important uses. He is particularly suitable for the purification of air in individual rooms, e.g. B. hospital rooms, bedrooms, in particular by people who are allergic to pollen or dust sufferers, hospital rooms, etc. The separator can also be used in commercial aircraft, where the consideration of weight plays an essential role and where there is no possibility for that Installation of a washing system exists.
Damit ist ein sehr wesentliches Ergebnis erzielt, daß nämlich zum erstenmal eine Luftreinigung in Häusern durchgeführt werden kann, welche nicht mit einer zentralen Warmluft-Umlaufheizung ausgestattet ist.This achieves a very important result, namely that for the first time an air purification in Houses can be carried out, which are not equipped with a central hot air circulation heating is.
Die vorstehende Beschreibung beschränkt sich auf die Erläuterung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung. Es ist jedoch verständlich, daß im Rahmen der Erfindung zahlreiche andere Möglichkeiten zu deren Verwirklichung verfügbar sind.The above description is limited to the explanation of preferred embodiments of the Invention. It is understandable, however, that under Numerous other ways of practicing the invention are available.
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Claims (14)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US1084247XA | 1955-03-18 | 1955-03-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1084247B true DE1084247B (en) | 1960-06-30 |
Family
ID=22322109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DET11405A Pending DE1084247B (en) | 1955-03-18 | 1955-09-24 | Electrostatic precipitator |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE1084247B (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1955
- 1955-09-24 DE DET11405A patent/DE1084247B/en active Pending
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