DE1133342B - Elektrostatischer Staubabscheider mit Absaugvorrichtung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

A 26541ΙΠ/12 e

ANMELDETAG: 8. F E B RU AR 1957

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABEDER
AUSLEGESCHRIFT: 19. JULI 1962

Die Erfindung betrifft einen elektrostatischen Staubabscheider mit einem aus mehreren parallelen, durch Elektrodenwände voneinander getrennten Abscheidekammem bestehenden Staubsammelteil sowie mit einer Vorrichtung zum periodischen Absaugen der abgeschiedenen Staubteilchen von den Niederschlagsflächen der einzelnen Kammern, die nacheinander an den Öffnungen der Abscheidekammern vorbeigeführt wird.

Bei elektrostatischen Staubabsöheiderni werden staubführende Gase durch ein starkes elektrisches Feld zwischen geladenen Elektroden und geerdeten Sammelflächen hindurchgeleitet. Sobald die von dem Gasstrom mitgeführten Staubteilchen elektrisch geladen werden, bewegen sie sich unter dem Einfluß des elektrostatischen Feldes zu den geerdeten Sammelflächen, auf welchen sie sich niederschlagen. Um einen hohen Wirkungsgrad der Anlage zu erreichen, müssen alle Elektroden und Niederschlagsflächen von Zeit zu Zeit von dem anhaftenden Staub befreit werden. Die Abreinigung muß möglichst häufig erfolgen, da durch die anhaftende Staubschicht der Wirkungsgrad der Anlage beeinträchtigt wird. Um aber den Abscheidebetrieb nicht zu unterbrechen, sind üblicherweise voneinander getrennte Kammern vorgesehen, die nacheinander aus dem zu reinigenden Gasstrom ausgeschaltet und durch ein Gebläse gereinigt werden.

Es sind Abscheider der beschriebenen Art bekannt, bei denen die abzureinigenden Niederschlagselektroden zylindrisch ausgebildet sind und zum Entfernen des Staubbelages schwenkbare Absaugrohre dienen, deren Schwenkachse mit der Mittelachse der Zylinderelektroden zusammenfällt und die mit ihren Saugöffnungen fortlaufend an der Zylinderinnenfläche vorbeigeführt werden. Es ist weiterhin ein Abscheider mit einem zylindrischen Gehäuse bekannt, das durch radiale Zwischenwände in sektorförmige Kammern unterteilt ist. Zur Abreinigung werden auch hier einzelne Kammern aus dem zu reinigenden Gasstrom ausgeschaltet und in einen Spülgaskreis eingeschaltet. Die Abreinigung erfolgt hier von einer ebenen Stirnfläche des zylindrischen Gehäuses aus. Die bekannten Anlagen haben den Nachteil, daß sie einen verhältnismäßig großen Raum beanspruchen und daß für eine Anpassung an verschiedene Leistungen eine Änderung nahezu aller für die Staubbeseitigung erforderlichen Teile notwendig ist.

Die Erfindung besteht nun darin, daß die schachtartig ausgebildeten, die Ausstrahlungselektroden enthaltenden Kammern wenigstens an dein einen Ende mit den Rändern ihrer Öffnungen ein zylindrisches Flächensegment bilden, daß um die Krümmungs-Elektrostatischer Staubabscheider
mit Absaugvorrichtung

Anmelder:

Apra Precipitator Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Maier, Patentanwalt,

München 22, Widenmayerstr. 4

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 8. Februar 1956 (Nr. 564 184)

Peter Hodson, Wellsville, N. Y. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

mittelachse dieses zylindrischen Flächensegments ein rohrförmiger Saugrüssel mit einem dem Öffnungsquerschnitt der Kammern angepaßten Saugmundstück schwenkbar gelagert ist. und daß dabei eine Antriebsvorrichtung vorgesehen ist, welche den Saugrüssel mit dem Mundstück nacheinander an den Öffnungen der Kammern vorbeiführt. Vorzugsweise sind die in Umfangsrichtung des zylindrischen Flächemsegments parallel nebeneinanderliegenden Kammern durch eine oder mehrere zu der Schwenkebene des Saugrüssels parallele Zwischenwände in Kammerreihen unterteilt und auch im Saugrüssel und Saugmundstück entsprechende Trennwände angeordnet, wobei eine Umschaltvorrichtung jeweils einen der durch die Trennwände abgeteilten Kanäle der Absaugeinrichtung mit einem Auslaßstutzen verbindet. Die Umschaltung der Verbindung der durch die Trennwände abgeteilten Kanäle mit dem Auslaßstutzen erfolgt zweckmäßigerweise jeweils am Ende der Schwenkbewegung.

Durch die Erfindung wird es ermöglicht, das Prinzip der Absaugung des Staubbelages auch bei einem Staubabscheider mit rechteckigem Kammerquerschnitt anzuwenden, dessen Unterbringung in rechteckigen Räumen unter besonders günstiger Raumausnutzung erfolgen kann, da keine toten Winkel entstehen. Ein weiterer Vorteil besteht daxin, daß Staubabscheider verschiedener Leistung gleiche Breite haben können, bei denen dann nur die Anzahl der parallel angeordneten gleichartigen _ Kammern geändert

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ist. Es kann dabei auch die gleiche, die Öffnungen der bei einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit

einzelnen Kammern mit dem Auslaßstutzen für das durch das Volumen einer einzigen Abscheidekammer

Spülgas verbindende Absaugemrichtung verwendet bestimmt.

werden, wobei im Fall einer vermehrten Anzahl der Eine Antriebsvorrichtung 47, die in Verbindung Kammern lediglich der Schwemkwinkel des Saug- 5 mit einem der Drehzapfen 28 steht, bewegt das Drehrüssels vergrößert zu werden braucht. Schließlich er- rohr 32 und den mit ihm verbundenen Saugrüssel um gibt sich auch die Möglichkeit, die einzelnen Kam- die Schwenkachse. Wenn das Absaugaggregat gemern in einfacher Weise zu unterteilen und jeweils schwenkt wird, bewegt sich das Mundstück 36 des nur eine Teilkammer mit dem Auslaßstutzen für das Saugrüssels fortschreitend über die Ausströmöffnun-Spülgas zu verbinden, wodurch die Antriebsleistung io gen der Kammern 16 und 17 bzw. ihrer entsprechenfür das Spülgasgebläse herabgesetzt werden, kann. den Verlängerungen 22. Die Umschaltvorrichturag 45

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeich- und die Antriebsvorrichtung 47 sind nur schematisch

nung an zwei Ausführangsbeispielen näher erläutert. dargestellt und können ohne weiteres dem jeweils

In der Zeichnung zeigt verfügbaren Antriebsmittel angepaßt werden.

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung einen Staub- 15 Während des Betriebes wird das in den Einlaß 15

abscheider mit der zugehörigen Reinigungsvorrich- einströmende staubführende Gas aufwärts durch eine

tung, teilweise im Schnitt, und der Kammerreihen 16 oder 17 geleitet, die mit den

Fig. 2 einen Schnitt durch einen gegenüber der üblichen, hier nicht dargestellten Ausströmelektroden

Ausführungsform nach Fig. 1 geringfügig abgewan- versehen sind. Die elektrisch geladenen Staubteilchen

delten Staubabscheider. 20 werden dem Gasstrom entzogen und an den Wänden

In den Figuren bezeichnet die Ziffer 10 einen 18 der Kammern niedergeschlagen, während das geelektrostatischen Staubabscheider mit einem Einlaß reinigte Gas aufwärts zum Auslaß 25 weiterströmt. 15, durch welchen die staubführenden Gase in Auf- Wenn die Absaugeinrichtung eingeschaltet ist, wärtsrichtung durch die Abscheidekammern 16 und wird von dem am Auslaßstutzen 42 wirkenden Saug-17 zum Auslaß 25 strömen. Die Kammern 16 und 17 25 ventilator ein starker Spülgasstrom durch das Saugliegen zwischen einer Reihe von Querwänden 18, die mundstück 36 aus der entsprechenden Abscheideim Gehäuse beiderseits einer längsweise angeordne- kammer 16 oder 17 herausgesaugt. Infolge der ten Zwischenwand 19 stehen. Die Wände der Räume raschen Strömung des Spülgases wird der an den

16 und 17 sind geerdet und dienen zugleich als Sam- Niederschlagsfiächen der Kammern haftende Staub melflächen, auf denen die elektrostatisch geladenen 30 abgelöst und vom Spülgasstrom mitgerissen. In der Staubteilchen niedergeschlagen werden. An den obe- vorher beschriebenen Weise kann die Klappe 44 so ren Enden der Querwände 18 sind winkelförmige gestellt werden, daß Spülgas nur durch eines der Verlängerungen 22 von verschiedener Länge derartig Enden des Drehrohres 32 und den damit verbundevorgesehen, daß ihre Ränder 24 zusammen ein zylin- nen Kanal im Saugrüssel strömt. Durch entsprechendrisch gebogenes Flächensegment mit einer Vielzahl 35 des Koordinieren des Umschalt- und des Schwenkvon in den Auslaß 25 ausmündenden Öffnungen antriebs 45 und 47 kann eine vorbestimmte Reihe von bilden. Kammern 16 oder 17 besaugt werden, indem während

In der Krümmungsmittelachse des zylindrischen einer einzigen Schwenkung mittels der Antriebsvor-

Flächensegments sind auf einem Paar Konsolen 27 richtung 47 der Saugrüssel 34 mit seinem Saugmund-

zwei Lagerböcke 26 angeordnet, in denen mittels der 40 stück bogenförmig von dem einen zum anderen äuße-

Zapfen28 ein zylindrisches Rohr 32 horizontal ge- ren Ende des zylindrischen Flächensegments bewegt

lagert ist. Ein Saugrüssel 34 mit dem Saugmundstück wird.

36 ist rechtwinklig an das Röhr 32 angesetzt und Die Stellung der Klappe 44 bestimmt somit, welche

rotiert oder pendelt mit diesem, wodurch das Sauig- Reihe von Niederschlagsflächen dem Spülstrom unter-

mundstück dicht über die Ränder 24 der Kammer- 45 worfen wird. Wird die Klappe 44 senkrecht gestellt,

öffnungen in dem Flächensegment bewegt wird. Wenn wie in Fig. 1 dargestellt ist, so wird die Öffnung 39,4

der Absaugrüssel 34 über einer der Kammern 16 oder durch die Schlitze 38,4 und den Rohrkanal 46.4 mit

17 steht, kann mittels eines (nicht dargestellten) Vcn- einer der Kammern 17 in Verbindung gebracht und tilators Spülgas aus dieser Kammer durch das Saug- durch diese Kammer Spülgas hiindurehgesaugt. Nach mundstück 36, den Saugrüssel 34, das horizontale 50 Reinigung der letzten der Kammern 17 legt die Um-Drehrohr 32 zu den Ausströmschlitzen 38 bzw. 38,4 schaltvorrichtung 45 die Klappe 44 um, so daß sie die und von dort zum Auslaßstutzen 42 gesaugt werden. Öffnung 39A schließt und die Öffnung 39 zum Aus-Der Auslaßstutzen 42 ist an die Saugleitung des Ven- laßstutzen 42 Verbindung hat, wodurch Spülgas durch tilators angeschlossen. die Schlitze 38, den Rohrkanal 46 und die Kammern

Eine Trennwand 31, die längsweise durch das 55 16 gesaugt wird. Im Betrieb wird die Umschaltvor-

Saugmundstück 36, den Saugrüssel 34 und durch das richtung 45 so gesteuert, daß sie die Klappe 44 nur

Drehrohr 32 verläuft, teilt den Innenraum der Ab- verstellt, nachdem die Antriebsvorrichtung 47 das

Saugeinrichtung in zwei spiegelbildlich gleiche Kanäle Saugmundstück 36 so weit geschwenkt hat, daß es die

46 und 46/1, die jeweils mit zwei an der Zwischen- letzte Kammer einer Reihe 16 oder 17 überdeckt,

wand 19 gegenüberliegenden Abscheidtekammem 16 60 Die Antriebsvorrichtungen 45 und 47 können ent-

und 17 zur Deckung gebracht werden. Eine Klappe 44 weder von Hand oder automatisch betätigt werden;

wird durch eine Betätigungsvorrichtung 45 umge- die Arbeitsweise der Vorrichtung bleibt jedoch im

schaltet, um den Strömungsweg für das Spülgas aus wesentlichen unverändert.

den Schlitzen 38 oder 38,4 freizugeben, wodurch das In Fig. 2 ist eine abgewandelte Form der Reini-

Spülgas durch eines der Enden des Drehrohres 32, 65 gungsvorrichtung dargestellt, bei der eine schwenk-

seinem entsprechenden Saugrüsselkanal 46 oder 46,4 bare Klappe 52 im Saugmundstück 36 bei 54 ange-

und die gerade damit fluchtende Kammer 16 oder 17 lenkt ist, um die Spülgasströmung durch die eine

gesaugt wird. Auf diese Weise wird die Spülgasmenge oder die andere Kammerreihe zu leiten. Die Klappe

52 wird durch die Umschaltvorrichtung 56 über ein Hebelgestänge 58 betätigt, das durch den Hohlzapfen 29 geführt ist.

Bei beiden Ausführungsformen der beschriebenen Absaugeinrichtung sind Abdichtmittel 62 an den Rändern 24 der Kammeröffnungen vorgesehen, um ein Überströmen von der Hochdruckseite zur Saugseite auszuschließen.

Der Arbeitsablauf ist für beide Formen der dargestellten Vorrichtung gleich und nimmt seinen Anfang mit der Besaugung einer einzigen der Kammern

16 bei Überdeckung durch das Saugmundstück 36. In einer solchen Stellung wird die elektrische Stromzuführung zu dieser soeben zu reinigenden Kammer unterbrochen oder die Spannung so weit reduziert, daß sie unter der für die Ionisation erforderlichem Mindestspannung liegt. Die Staubteilchen können dann ohne weiteres von den Sammelfläeheni gelöst und im rasch strömenden Spülgas fortgetragen werden. Nach einem bestimmten Zeitraum bewirkt ein (nicht gezeichnetes) Schaltwerk wieder die Aufschaltung der vollen Spannung auf die gereinigte Kammer, während gleichzeitig die Stromzuführung zu einer benachbarten Kammer derselben Reihe unterbrochen wird. In der entsprechenden Zeitspanne bewegt die Antriebsvorrichtung 47 den Saugrüssel 34 mit seinem Saugmundstück 36 zu dieser benachbarten Kammer, so daß Spülgas die jetzt vom elektrischen Strom abgeschaltete Kammer durchströmen kann. Dieser Vorgang wiederholt sich während der Schwenkbewegung des Saugrüssels bei jeder Kammer der Reihe 16. Nach einer gewissen Dauer des Sauganschlusses der letzten Kammer 16 bringt die Umschaltvorrichtung 45 (Fig. 1) oder 56 (Fig. 2) die Klappe 44 (Fig. 1) bzw. 52 (Fig. 2) in ihre entgegengesetzte Stellung, so daß nun die Kammern der zweiten Reihe 17 an das Saugaggregat angeschlossen werden. Gleichzeitig beginnt die Antriebsvorrichtung 47 die Rückschwenkung, wodurch jede der Kammern 17 fortschreitend mit dem Saugmundstück zum Fluchten gebracht wird.

Für diesen Arbeitsablauf ist eine intermittierende Schwenkbewegung der Absaugeinrichtung 32, 34, 36 vorgesehen; jedoch würde auch ein stetiger Bewegungsantrieb durch die Vorrichtung 47, der ein kontinuierliches Vorüberstreichen des Saugmundstücks 36 an den Öffnungen der Abscheidekammern 16 oder

17 bewirkt, in keiner Weise die grundsätzliche Wirkungsweise ändern. Ebenso liegt es durchaus im Rahmen der Erfindung, die Kammern zu unterteilen, um ihre Größe zu vermindern, wobei dann zusätzliche Klappen vorgesehen werden, um die Strömung des Spülgases durch die Kammern, zu steuern.

Eine weitere mögliche Abwandlung der beschriebenen Vorrichtung wäre die Anordnung eines zusätzlichen Schwenkaggregats ähnlich der Konstruktion 32, 34, 36 am Einlaß 15 des Abscheiders, so daß nach Synchronisierung mit der Absaugeinrichtung am Auslaßende die kombinierte Anordnung einen geschlossenen Kreislauf für die Umwälzung des Spülgases bilden würde. Bei einem solchen geschlossenen Kreislauf wäre es möglich, ein besonderes Medium als Spülgas zu verwenden, da kein Vermischen mit dem Hauptgasstrom eintreten würde.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrostatischer Staubabscheider mit mehreren parallelen, durch Elektrodenwände voneinander getrennten Abscheidekammern, in denen die Ausstrahlungselektroden angeordnet sind, und mit einer Vorrichtung zum Absaugen des auf den Niederschlagsflächen abgeschiedenen Staubes, die nacheinander an den Öffnungen der Abscheidekammern vorbeigeführt wird, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ränder (24) der Kammeröffnungen wenigstens an dem einen Ende der schachtartigen Abscheidekammern (16, 17) ein zylindrisches Flächensegment bilden und ein Saugrüssel (34) um die Krümmungsmittelachse dieses Flächensegments schwenkbar gelagert ist, dessen Saugmundstück (36) dem Öffnungsquerschnitt der Abscheidekammern angepaßt ist und bei der durch eine Antriebsvorrichtung (47) erzeugten Schwenkbewegung des Saugrüssels nacheinander über die Kammeröffnungen wandert.
.

2. Staubabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umfangsrichtung des zylindrischen Flächensegments nebeneinanderliegenden Kammern durch eine oder mehrere zu der Schwenkebene des Saugrüssels parallele Zwischenwände (19) in Kammerreihen unterteilt und im Saugrüssel (34) sowie im Saugmundstück (36) entsprechende Trennwände (31) angeordnet sind, wobei eine Umschaltvorrichtung (44, 45) vorgesehen ist, die jeweils einen der durch die Trennwände abgeteilten Kanäle (46, 46^4) der Absaugeinrichtung mit einem Auslaßstutzen (42) verbindet.

3. Staubabscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung der Verbindung der durch die Trennwände abgeteilten Kanäle (46, 46 A) der Absaugeinrichtung mit dem Auslaßstutzen (42) jeweils am Ende einer Schwenkbewegung erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 347 364, 454 457;
USA.-Patentschrift Nr. 2 672 947.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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