DE1457092C3 - Elektrisch isolierter druckdichter Verschluß für die öffnung zum Hindurchführen unter Hochspannung stehender stromführender, in einen mit staubhaltigem und feuchtem sowie Druckschwankungen ausgesetzten Prozeßgas gefüllten Raum hineinragender Teile, insbesondere für gasgefüllte Elektroabscheider oder -flocker - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrisch isolierten druckdichten Verschluß für die Öffnung zum Hindurchführen unter Hochspannung stehender stromführender, in einen mit staubhaltigem und feuchtem sowie Druckschwankungen ausgesetzten Prozeßgas gefüllten Raum hineinragender Teile, insbesondere für gasgefüllte Elektroabscheider oder -flocker, wobei in den Innenraum der Öffnung ein sauberes, trockenes Schutzgas eingeführt wird, und der Verschluß aus einem festen, druckdichten, den oberen Anschluß des Schutzgasraumes nach außen bildenden hohlen Isolationskörper besteht, unter dem sich der Raum für die Einführung des Schutzgases und an diesen anschließend ein in den Prozeßraum hineinragender Rohrstutzen befinden.

Mit der Erfindung wird bezweckt, den gesamten Raum zum Hindurchführen der unter Hochspannung stehenden Teile staubfrei zu halten und nach außen druckdicht abzuschließen, ohne daß hierzu ein Flüssigkeitsabschluß, beispielsweise eine ölfüllung, benötigt wird. ;

Bei den bekannten Einrichtungen mit einer ölfüllung besteht die Gefahr, daß bei höheren Druckschwankungen öl oder auch eine andere zur Verwendung kommende Sperrflüssigkeit aus der Hochspannungsdurchführung mit Tasse heraus oder in den Prozeßgasraum hinein geschleudert wird und Prozeßgas nach außen oder Luft nach innen gelangen kann. Um das Eindringen von Staub aus dem Prozeßgasraum in den Durchführungsraum zu verhindern, ist es bekannt, in den Durchführungsraum oberhalb des Prozeßgasraumes inertes Schutzgas einzuführen (US 27 20 551). Um eine möglichst gute Schutzwirkung zu erreichen, sind aber verhältnismäßig große Mengen an Schutzgas erforderlich. Trotzdem kann auch hierbei bei höheren Druckschwankungen immer noch Prozeßgas und damit Staub in den Durchführungsraum gelangen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den elektrisch isolierten druckdichten Verschluß so auszubilden, daß auch höhere Druckschwankungen im Prozeßgasraum eine Verstaubung des Durchführungsraumes unmöglich machen, wobei der Durchführungsraum keine Sperrflüssigkeit, beispielsweise ölfüllung, mehr erhalten soll und infolgedessen auch möglichst klein gehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Rohrstutzen in bekannter Weise düsenförmig verengt ist, daß eine Einführung für das Schutzgas sich oben im Schutzgasraum und eine weitere unten in diesem Raum befinden, und daß über der unteren Schutzgaseinführung ein Absperrschieber angeordnet ist.

Auf diese Weise wird es ermöglicht, ohne eine Sperrflüssigkeit, beispielsweise ölfüllung, auszukommen und den gesamten Durchführungsraum dadurch möglichst klein zu halten. Je kleiner der gesamte Durchführungsraum und der über dem Schutzgas befindliche Raum aber sind, desto weniger Prozeßgas kann bei höheren Druckschwankungen in den darüber befindlichen Raum gelangen. Infolgedessen besteht bei dieser Anordnung so gut wie keine Möglichkeit mehr, daß staubhaltiges Prozeßgas durch den Schutzgasraum an die Innenseite des Isolationskörpers gelangen und diesen verschmutzen kann. Diese günstige Wirkung wird durch den unterhalb des Schutzgasraumes angebrachten, in den Gasraum hineinragenden, in an sich bekannter Weise düsenförmig verengten Rohrstutzen gesteigert. Durch die Düsenwirkung des Rohrstutzens erhält das aus dem Schutzgasraum in den Prozeßgasraum gelangende Schutzgas in der Düse eine Strömungsgeschwindigkeit, durch welche im Rohrstut-

zen etwa abgesetzter Staub in den Prozeßgasraum mitgeführt wird. Der noch im engsten Bereich der Düse anhaftende Staub führt zu kurzzeitigen elektrischen Überschlägen, durch welche der Staub wieder losgelöst und durch das in den Prozeßgasraum einströmende Schutzgas wieder zurückgeführt wird. Infolge der Geschwindigkeitsströmung des Schutzgases innerhalb der Düse ist es möglich, erhebliche Mengen an Schutzgas einzusparen, was sich in der Praxis als erheblich kostenverringernd auswirkt.

Vorteilhaft besteht der feste druckdichte Isolationskörper aus einem im Lichtbogen resistenten Werkstoff. Besonders geeignet hierfür ist ein Quarzisolator.

Zweckmäßig sind zum Schütze der Dichtungen des Isolationskörpers vor Zerstörungen durch elektrische Einflüsse an den Dichtungsstellen elektrische Sprühringe angeordnet. Durch diese wird zuverlässig verhindert, daß elektrische Ströme vom Isolator über die Dichtungen fließen und diese verbrennen können, da diese Ströme vom Isolator nach den Sprühringen abgeleitet werden.

Ferner ist die Anordnung so getroffen, daß sich in der Umgebung des Isolationskörpers keine Metalloxyd bildenden Werkstoffe befinden. Schon winzige Mengen Metalloxyd, vor allem Rost, können, wenn sie sich auf einem Quarzisolator abgesetzt haben und in den Wirkungsbereich eines Lichtbogens kommen, zur Zerstörung des Quarzisolators führen.

In weiterer Ausgestaltung der Anordnung nach der Erfindung kann der Isolationskörper als Tragkörper für das hochspannungsführende Ionisationsgitter mit seinem Gestänge ausgebildet sein. Bei dieser Ausführungsart kann die Bauweise dadurch vereinfacht werden, daß eine Tragplatte für das hochspannungsführende Gitter mit zusätzlichen Isolatoren nicht benötigt wird. Die Anordnung kann aber auch so getroffen sein, daß der Isolationskörper mit dem den Raum für die Einführung des Schutzgases bildenden Mantel und dem unten an diesen anschließenden düsenförmig verengten Rohrstutzen starr zusammengebaut an der Tragplatte der Aufhängestange für das Gitter diesem gegenüber zentriert aufgehängt und damit mit dem Gehäusedeckel dicht und elastisch verbunden ist. Bei dieser Ausführungsart wiederum wird erreicht, daß seitliche Beanspruchungen auf die Aufhängestange für das Gitter keine Relativbewegung der Aufhängestange innerhalb des Durchführungsraumes zur Folge haben, sondern daß in solchen Fällen der gesamte Durchführungsraum mit der Aufhängestange die gleichen Seitenbewegungen ausführen kann.

Bei der Anordnung einer Einführung für das Schutzgas oben im Schutzgasraum und einer weiteren unten in diesem Raum mit darüber angeordnetem Absperrschieber, dient die obere Einführung für das Schutzgas für den normalen Betrieb. Wenn es aus irgendwelchen Gründen sich als notwendig herausstellen sollte, den Raum innerhalb des Isolationskörpers reinigen zu müssen, dann wird die untere Schutzgaseinführung geöffnet, der Schieber geschlossen und die obere Schutzgaseinführung geschlossen. Es wird dann zuverlässig verhindert, daß sich während des Reinigens des oberhalb des Schiebers befindlichen Raumes Prozeßgas in diesen Raum eindringen kann, während der Betrieb dennoch weitergeführt werden kann. Wenn auch die auf dem Gerät anstehende elektrische Spannung zum Reinigen ausgeschaltet werden muß, so entsteht durch eine kurzzeitige Ausschaltung der Spannung dennoch keine Beeinträchtigung des Betriebes von Bedeutung, wie sie dann aber entstehen würde, wenn zum Reinigen der gesamte Prozeß abgeschaltet werden müßte. Ganz abgesehen davon, daß bei einem vollständigen Abschalten die Gefahr des Eindringens von Luft in den Prozeßgasraum besteht und damit eine Explosionsgefahr entsteht.

Schließlich ist es vorteilhaft, wenn der Querschnitt der Aufhängestange für das Gitter und damit der engste Querschnitt im düsenförmig verengten Rohrstutzen möglichst klein gehalten sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß die benötigte Schutzgasmenge möglichst klein gehalten werden kann und die Strömungsgeschwindigkeit im düsenförmig verengten Rohrstutzen dennoch ausreichend groß ist, um das Eindringen von Prozeßgas in den Durchführungsraum zuverlässig zu verhindern.

Ein düsenförmig verengter Rohrstutzen bei elektrisch isolierten druckdichten Verschlüssen anderer Ausbildung und Anordnung ist an sich bekannt, z. B. aus der DE-AS 10 93 447. Wesentlich ist aber nach der Erfindung, daß bei diesem in den Prozeßgasraum hineinragenden Rohrstutzen, der die Hochspannung führende Haltestange des Sprühgitters umschließt, sich die Einführung für das Schutzgas oben im Schutzgasraum und eine weitere unten in diesem Raum mit darüber angeordnetem Absperrschieber befinden.

Die Form eines solchen Rohrstutzens ist so gewählt, daß bei Anwendung von relativ wenig Schutzgas eine hohe Strömungsgeschwindigkeit erreicht wird und der Druck des Schutzgases im Ausströmquerschnitt größer ist als der Druck im Prozeßgasraum. Außerdem kann der Krümmungsradius an der Engstelle des Rohrstutzens so bemessen werden, daß der Abstand zwischen der hochspannungsführenden Haltestange und der engsten Stelle des Krümmungsradius kleiner gewählt werden kann als im Wirkungsbereich des Flockers zwischen Sprühgitter und Massegitter. Die Wahrscheinlichkeit von elektrischen Überschlägen ist dann außerordentlich gering.

Früher war man der Meinung, daß der Abstand zwischen der Hochspannung führenden Haltestange und der engsten Stelle des Krümmungsradius immer größer sein müßte, um Überschläge zu vermeiden. Überraschenderweise hat sich dies als irrig herausgestellt.

Die Anordnung nach der Erfindung ist auch deswegen vorteilhaft, weil die spezielle Anordnung der beiden Schutzgaseinführungen mit dazwischenliegendem Absperrschieber eine einfache, ungefährliche und den Betrieb nicht beeinträchtigende Reinigung des Raumes innerhalb des Isolationskörpers gestattet.

In der Zeichung ist die Erfindung durch zwei Ausführungsbeispiele eines Verschlusses nach der Anmeldung veranschaulicht.

F i g. 1 zeigt das eine Ausführungsbeispiel im Vertikalschnitt.

Fig.2 zeigt das andere Ausführungsbeispiel im gleichen Schnitt.

Von dem eigentlichen Elektroabscheider oder -flokker ist nur ein Teil des Gehäusedeckels 1 gezeigt. Auf diesem Gehäusedeckel 1 sind vier Tragstützen 2 im Kreise symmetrisch zueinander angeordnet aufgestellt. Befestigt auf dem oberen Ende der Tragstützen 2 ist eine kreisringförmige Platte 3. Etwa in halber Höhe sind die inneren vertikalen Kanten 4 der Tragstützen horizontal nach innen abgesetzt. Auf den hierdurch entstehenden vier Absätzen 5 ist eine kreisringförmige Platte 6 fest verbunden. Auf dieser Platte 6 ist der nach

oben konisch zulaufende Isolationskörper 7 abgestützt. Auf dem oberen Ende des Isolationskörpers 7 ist eine Platte 8 angebracht. An beiden äußeren Enden des Isolationskörpers 7 sind Asbestdichtungen 9 und 10 vorgesehen. Auf der Platte 8 befindet sich noch eine kleinere Platte 11. Dabei ist zwischen den Platten 8 und 11 einerseits und der Aufhängestange 12 für das nicht dargestellte Gitter des Elektroabscheider oder -flokkers eine Dichtung 13 vorgesehen. Auf der kreisringförmigen Platte 3 sind an deren äußerem Rande oberhalb der vier Stützen 2 vier Stützisolatoren 14 aufgestellt. Auf diese vier Stützisolatoren 14 wiederum ist eine Tragplatte 15 gelagert. Innerhalb einer inneren Bohrung dieser Tragplatte 15 ist die Aufhängestange 12 hindurchgeführt und mit der Tragplatte 15 durch die vier Knotenbleche 15a fest verbunden. Mittels der Druckschrauben 16, die an der Tragplatte 15 fest verschraubt sind und mit ihrem unteren Ende auf die Platte 8 drücken, werden die Platte 8 und damit auch der Isolationskörper 7 nach unten und gegen die Platte 6 gedrückt. Unterhalb des Isolationskörpers 7 schließt sich der Raum für die Einführung des Schutzgases an. Dieser besteht aus einem zylindrischen Rohr 17, dessen oberes Ende mit der Platte 6 verschweißt ist. Am oberen Ende des Rohres 17 ist das Ringrohr 18 und am unteren Ende des Rohres 17 das Ringrohr 19 zum Einführen des inerten Schutzgases angebracht. Zu diesem Zwecke sind die Ringrohre mit einer ausreichenden Anzahl von Eintrittslöchern und Eintrittsstutzen 20 bzw. 21 versehen. Oberhalb des unteren Ringrohres 19 ist der Absperrschieber 22 angeordnet, der im Ausführungsbeispiel aus zwei Hälften besteht. Im Rohr 17. sind noch mehrere, beispielsweise vier Handlocher 23 angebracht. Die Eintrittsstutzen 20 sind mit Absperrhähnen 24 und die Eintrittsstutzen 21 mit Absperrhähnen 25 versehen. An das untere Ende des Rohres 17 ist der düsenförmig verengte und in den Prozozeßgasraum hineinragende Rohrstutzen 26 angeschlossen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 sind die Teile, die auch bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 vorhanden sind, mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im übrigen unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 von dem nach F i g. 1 in folgender Weise: Während die vier Tragstützen 2 nach F i g. 1 je einen Absatz 5 als Auflagefläche für die Platte 6 haben, weisen die Tragstützen 2 nach F i g. 2 diese Absätze 5 nicht auf. Statt dessen ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.2 der Tragring 6 mittels der beispielsweise vier Tragstangen 27 und 28 an der Tragplatte 15 aufgehängt.

ίο Dabei ist zwischen je einem Paar Tragstangen 27 und 28 ein Isolator 29 eingeschaltet. Zwischen dem oberen Ende eines jeden Stützisolators 14 und der Tragplatte 15 ist ein elastisch nachgiebiger Körper 30, beispielsweise ein Gummiblock, angebracht. Ferner ist zwischen der inneren öffnung des Gehäusedeckels 1 und dem äußeren Mantel des zylindrischen Rohres 17 ein elastisches Verbindungsstück 31 angeordnet. Bei dieser Anordnung bildet die Tragplatte 15 mit der an ihr hängenden Platte 6 sowie dem auf ihr abgestützten Isolationskörper 7 und dem mit ihr verbundenen zylindrischen Rohr 17 sowie dem an dieses anschließenden düsenförmig verengten Rohrstutzen 26 und den übrigen hierzu gehörenden Teilen eine starr zusammenhängende Baueinheit, die als Ganzes beweglich ist, ohne daß sich die Lage der zu ihr gehörenden Teile gegeneinander verändern kann, sondern ihre Zentrierung zueinander behalten. Das hat vor allen Dingen den Vorteil, daß sich bei Erschütterungen oder Bewegungen, die auf die obere Aufhängung an der Tragplatte 15 und die Aufhängestange 12 einwirken können, keine Veränderungen des Abstandes der Aufhängestange 12 von der inneren Wand des düsenförmigen Rohrstutzens 26 ergeben können. Eine solche Veränderung des Abstandes würde nämlich elektrische Überschläge zur Folge haben. Wie beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 dienen auch beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 die mit der Tragplatte 15 fest verschraubten Druckschrauben 16 über die Platte 8 zum Andrücken des Isolationskörpers 7 an die Platte 6.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Elektrisch isolierter druckdichter Verschluß für die Öffnung zum Hindurchführen unter Hochspannung stehender stromführender, in einen mit staubhaltigem und feuchtem sowie Druckschwankungen ausgesetzten Prozeßgas gefüllten Raum hineinragender Teile, insbesondere für gasgefüllte Elektroabscheider oder -flocker, wobei in den Innenraum der Öffnung ein sauberes, trockenes Schutzgas eingeführt wird, und der Verschluß aus einem festen, druckdichten, den oberen Abschluß des Schutzgasraumes nach außen bildenden hohlen Isolationskörper besteht, unter dem sich der Raum für die Einführung des Schutzgases und an diesen anschließend ein in den Prozeßgasraum hineinragender Rohrstutzen befinden, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen (26) in bekannter Weise düsenförmig verengt ist, daß eine Einführung für das Schutzgas sich oben im Schutzgasraum und eine weitere unten in diesem Raum befinden, und daß über der unteren Schutzgaseinführung ein Absperrschieber (22) angeordnet ist.

2. Elektrisch isolierter druckdichter Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feste druckdichte Isolationskörper (7) aus einem im Lichtbogen restistenten Werkstoff besteht.

3. Elektrisch isolierter druckdichter Verschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er als Quarzisolator ausgebildet ist.

4. Elektrisch isolierter druckdichter Verschluß nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schütze der Dichtungen (9, 10) des Isolationskörpers (7) vor Zerstörungen durch elektrische Einflüsse an den Dichtungsstellen elektrische Sprühringe angeordnet sind.

5. Elektrisch isolierter druckdichter Verschluß nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Umgebung des Isolationskörpers (7) keine Metalloxyd bildenden Werkstoffe befinden.

6. Elektrisch isolierter druckdichter Verschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationskörper (7) als Tragkörper für das Hochspannung führende Gitter mit seinem Gestänge ausgebildet ist.

7. Elektrisch druckdichter Verschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationskörper (7) mit dem den Raum für die Einführung des Schutzgases bildenden Mantel und dem unten an diesen anschließenden düsenförmig verengten Rohrstutzen (26) starr zusammengebaut an der Tragplatte der Aufhängestange (12) für das Gitter diesem gegenüber zentriert aufgehängt und mit dem Gehäusedeckel (1) dicht und elastisch verbunden ist.

8. Elektrisch isolierter druckdichter Verschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Aufhängestange (12) für das Gitter und damit der engste «) Querschnitt im düsenförmig verengten Rohrstutzen (26) möglichst klein gehalten sind.