DE1557031B2 - Elektroabscheider - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektroab- effekt ganz beträchtlich absinkt und insbesondere

scheider mit in einem luftdurchströmten, schacht- mitgerissene größere Partikel nicht abgeschieden

artigen Gehäuse in Schachtrichtung hintereinander werden. Gerade in Räumen mit einer elektrischen

mit Abstand angeordneten Elektroden, die abwech- Klimatisierung der Raumluft, beispielsweise durch

selnd mit den Polen einer insbesondere mit einem 5 Deckenelektroden od. dgl., wäre aber eine Luftreini-

PoI geerdeten Gleichstrom-Hochspannungsquelle ver- gung besonders schon deshalb wünschenswert, weil

bunden sind, wobei dem Luftaustritt zugewandte sich in solchen Fällen an der Decke und den darunter

freie Spitzen vorangehender Elektroden dem Luft- aufgehängten Elektroden schon nach kurzer Zeit

eintritt zugewandte Flächen nachfolgender Elektroden stark sichtbare und störende Verschmutzungen

derart gegenüberstehen, daß die sich dazwischen io ergeben.

ausbildenden elektrischen Feldlinien im spitzen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Winkel zur Luftströmung verlaufen. Elektroabscheider anzugeben, der trotz geringer Bau-Aus der deutschen Auslegeschrift 1078 096 ist ein größe eine gute Abscheidewirkung bei geringem Elektroabscheider dieser Art bekannt, bei der Sprüh- Strömungswiderstand hat.

und Abscheideelektroden miteinander abwechseln. 15 Diese Aufgabe wird, ausgehend von dem eingangs Die Sprühelektroden bestehen aus Stäben, an die dem erwähnten Elektroabscheider, erfindungsgemäß da-Luftaustritt zugewandte freie Spitzen angesetzt sind. durch gelöst, daß mit Abstand aufeinanderfolgende Die Abscheideelektroden bestehen aus mit Löchern Elektroden als Abscheideelektroden ausgebildet sind versehenen Platten, wobei jeweils eine Spitze einem und mindestens je eine durchgehende, zur Gehäuse-Loch gegenübersteht. Hiermit wird erreicht, daß die 20 wand geneigte, die Strömung führende Seitenwand Staubteilchen mehrfach durch ein elektrostatisches besitzen, die einerseits in der dem Lufteintritt zuge-FeId treten, dessen Richtung nicht allzu sehr von wandten Fläche und andererseits in der dem Luftder Strömungsrichtung der Luft abweicht, so daß austritt zugewandten freien Spitze bzw. entsprechend eine entsprechend leichte Ablenkung der Staubteilchen wirkenden Kante endet.

aus dem Luftstrom möglich ist. Trotzdem ergibt sich 25 Bei diesem Abscheider ergibt sich eine hohe Abnur eine geringe Wirksamkeit. Denn nur jede zweite scheidewirkung, weil mehrere Effekte zugleich aufElektrode kann zum Abscheiden benutzt werden. treten. Die elektrischen Feldlinien verlaufen an-Außerdem ist die Abscheidefläche gering und der nähernd in Richtung des Luftstroms, so daß die von Strömungswiderstand hoch. der Luft mitgeführten Staubpartikel u. dgl. leicht

Die deutsche Patentschrift 429 921 beschreibt quer 30 abgelenkt und an den Elektroden angeschieden wer-

zum Gasstrom angeordnete Elektroden abwechseln- den. Nicht nur jede zweite, sondern jede der aufein-

der Polarität, von denen wenigstens jede zweite sieb- anderfolgenden Elektroden kann als Abscheideelek-

förmig ausgebildet ist. Zu den zuvor beschriebenen trode dienen. Hierbei stehen große Elektrodenflächen

Nachteilen tritt hinzu, daß sich die Siebe rasch mit für die Abscheidung zur Verfügung. Die von den

Schmutzteilchen zusetzen und dadurch den Strö- 35 Seitenwänden der Elektroden geführte Luft erfährt

mungswiderstand noch erhöhen. einen geringen Strömungswiderstand. Selbst bei

Die britische Patentschrift 538 294 zeigt zwei hohen Strömungsgeschwindigkeiten ergibt sich eine

Elektrodensysteme unterschiedlichen Potentials, die gute Abscheidewirkung, Man kann daher mit gerin-

im wesentlichen nebeneinander angeordnet sind, wo- geren Filtergrößen auskommen,

bei das zu reinigende Gas annähernd parallel zur 40 Für die konstruktive Ausgestaltung ergeben sich

Längsrichtung der Elektroden strömt. Spitzen an den verschiedene Möglichkeiten. Bei einem zylindrischen

Enden der Elektroden bilden mit der danebenliegen- Gehäuse empfiehlt es sich, daß die Elektroden in

den Elektrode des jeweils anderen Potentials ein Form sich nach oben zur Kante verjüngender trich-

elektrisches Feld, das im wesentlichen senkrecht zur terförmiger Rotationskörper, deren Fläche unten an

Strömungsrichtung des Gases verläuft. Infolgedessen 45 der Innenwand des Gehäuses anschließt, mit zentralen,

ist der Ablenk- und damit der Abscheideeffekt nur becherförmigen Elektroden mit nach oben gerichteter

gering. Öffnung abwechseln. Bei einem im Querschnitt recht-

Die französische Patentschrift 1253 687 zeigt einen eckigen Gehäuse können Elektroden in der Form Elektroabscheider, bei dem der Gasstrom, bevor er mittig angeordneter, oben offener waagerechter zwischen parallel stehenden Abscheideelektroden 50 Rinnen mit Elektroden in der Form an beiden Seiten hindurchgeführt wird, mit Hilfe großflächiger, auch des Gehäuses angeordneter Lamellen abwechseln, die gebogener Platten mehrfach in seiner Richtung um- unten mit ihrer Fläche an der Innenwand des Gegelenkt wird. häuses anschließen und ihren Abstand von der Wand

Bei den bekannten Abscheidern ist die Leistung nach oben vergrößern.

hinsichtlich der Luftdurchsatzmenge sowie der Ab- 55 Eine andere Ausführungsform sieht vor, daß

scheidung von Aerosolen im Größenbereich kleiner sämtliche aufeinanderfolgenden Elektroden tropfen-

als 0,1 μ und von Luftkeimen nur dann einigermaßen förmigen Querschnitt mit nach oben gerichteten

ausreichend, wenn diese Abscheider im Verhältnis Spitzen haben und daß in den Zwischenräumen

zum Raumvolumen sehr groß bemessen sind und zwischen den Elektroden an den Gehäusewänden

unter sehr hohen Spannungen betrieben werden. Der 60 schräg nach oben gerichtete Leitflächen vorgesehen

Gesamtaufwand ist daher wegen des Raumbedarfs sind.

und wegen der mit den hohen Spannungen verbünde- Um die Reinigungsarbeiten zu vereinfachen, ist es

nen Schwierigkeiten sehr hoch, insbesondere bei der von Vorteil, die Elektroden aus metallisierter Pappe,

Anwendung in größeren Räumen oder unter Ver- leitfähigem Kunststoff od. dgl. herzustellen und als

hältnissen mit stärkerem Staubanfall. 55 leicht auswechselbare Wegwerfelemente auszubilden.

Eine Verbesserung der Luftliefermenge, etwa durch In an sich bekannter Weise kann zur Gehäuseerhöhte Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Ab- durchlüftung ein Ventilator od. dgl. vorgesehen sein, scheider, ist nicht möglich, da dann der Abscheide- Die Luftumwälzung kann jedoch auch durch Kon-

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vektion erfolgen, und es kann zu diesem Zweck sammen mit diesem ringförmige Rinnen 7 von V-mindestens eine der Elektroden, insbesondere die oder U-förmigem Querschnitt. In entsprechendem unterste, mit einer Beheizung versehen sein. Weiter- Abstand über dem oberen Rand 8 der Elektroden 2 hin besteht die Möglichkeit, im Bereich des Luft- sind jeweils die Elektroden 3 zentral in dem Gehäuse eintritts in den Filter, beispielsweise unterhalb der 5 angeordnet. Diese Elektroden 3 sind becherartig geuntersten Elektrode, einen Ionengenerator beliebiger formt, ihre Öffnung ist nach oben gerichtet. Bei dieser Bauart vorzusehen. Infolge der erfindungsgemäßen Anordnung steht jeweils die Kante 8 einer Elektrode 2 Ausbildung und Anordnung der Elektroden kann im der Fläche 9 der darüberliegenden Elektrode 3 gegen-Abscheider selbst durch Sprühentladung ein elek- über, während der obere Rand 10 der Elektrode 3 irischer Wind entstehen, der seinerseits den Luft- ίο dann der trichterförmigen Fläche 11 der näehstdurchsatz des Abscheiders begünstigt. Hierzu kommt folgenden Elektrode 2 gegenübersteht, bei der Übereinanderanordnung der Elektroden der Durch die Form der Elektroden 2, 3 tritt an ihren an sich bekannte Kamineffekt, während durch die Kanten 8, 10 eine gewisse Wirbelbildung auf, so daß Sprühentladung auch eine Aufladung der Aerosole sich die aus der Luft abgeschiedenen Staubpartikel bewirkt wird, die sich dann im Bereich der in Strö- 15 bevorzugt in den ringförmigen Rinnen 7 und im mungsrichtung folgenden Elektroden ablagern. Inneren der becherförmigen Elektroden 3 ablagern, In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele so daß die äußeren Flächen 9 der Elektroden 3 und des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht. Es zeigt die inneren Flächen der Elektroden 2 auch während Fig. 1 in schematischem Längsschnitt einen Ab- längerer Betriebszeit geringeren Staubablagerungen scheider zylindrischer Bauart, mit abwechselnd über- 20 ausgesetzt sind. Zur Reinigung kann das Gehäuse 1 einander angeordneten trichter- und becherförmigen in seiner Längsmittelebene geteilt und aufklappbar ■ Elektroden und unterhalb der untersten Abscheide- ausgeführt sein, was die gelegentliche Reinigung erelektrode vorgesehener Ionenquelle, leichtert. Besonders vorteilhaft, vor allem bei klebri-Fig. 2 in schaubildlichem Teilschnitt eine Bau- gen Staubanteilen ist es, wenn die Elektroden 2, 3 art des Abscheiders mit rechteckigem Querschnitt mit 25 aus metallisierter Pappe, leitfähigem Kunststoff od. dgl. Gebläsebelüftung und im Querschnitt V- oder U-för- hergestellt und als sogenannte Wegwerfelemente ausmigen rinnenförmigen Elektroden und gebildet sind.

Fig. 3 gleichfalls im Längsschnitt einen Abschei- Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel in rechteckiger der mit tropfenförmigen, übereinander angeordneten Bauart des Filters. Es sind hier in der Längsmittel-Elektroden. 30 ebene des Gehäuses 1 rinnenförmige Elektroden 3 a Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 besteht von V- oder U-förmigem Querschnitt angeordnet, der Abscheider aus einem zylindrischen Gehäuse 1 während die mit dem Gehäuse 1 verbundenen Elekaus Metall, Kunststoff od, dgl. Es wäre auch mög- troden 2 a als Lamellen ausgeführt sind, die im lieh, ein Metallgehäuse mit einer äußeren und inneren Querschnitt zusammen mit dem Gehäuse 1 U- bzw. Bechichtung aus Kunststoff zu verwenden. In diesem 35 V-förmige Rinnen Ta bilden. Die Wirkung entspricht Gehäuse sind axial übereinander Elektroden 2, 3 in jeder Einzelheit dem an Hand der F i g. 1 geschilangeordnet, von denen die Elektroden 2 z. B. am derten Ausführungsbeispiel, nur daß im Falle F i g. 2 positiven Pol einer Gleichstromhochspannungsquelle die wirksamen Flächen vergrößert sind. Auch hier (nicht dargestellt) liegen, während die Elektroden 3 kann wieder ein Ionengenerator 6 z. B. in Form einer mit deren negativen Pol verbunden sind. Im Falle der 40 Leuchtstoffröhre mit federnd aufliegenden Draht-Herstellung des Gehäuses 1 aus Metall sind die spitzen vorgesehen sein. Die Durchlüftung erfolgt im Elektroden 2 elektrisch leitend mit der Wandung Falle des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 durch des Gehäuses verbunden, und das Gehäuse selbst ein Tangentialgebläse 12.

steht in Verbindung mit dem positiven Pol der Bei der Bauform der F i g. 3 haben die Elektroden Gleichstromhochspannungsquelle und mit Erde. Die 45 2 b, 3 b beider Polaritäten im Falle eines zylindrischen Elektroden 2 sind abwechselnd mit den Elektroden 3 Abscheiders tropfenförmige Gestalt, wobei jeweils so angeordnet, daß sie in Längsrichtung des Ge- die Spitze einer unten liegenden Elektrode der Fläche häuses 1 bzw. in Strömungsrichtung der das Ge- der darüberliegenden Elektrode gegenübersteht. Im häuse 1 durchziehenden Luft derart hinter- bzw. Falle der Fig. 3 besteht das Gehäuse la aus isolieim Falle der F i g. 1 übereinanderliegen, daß die 5° rendem Werkstoff und ist an seiner Außenseite mit zwischen den Elektroden 2, 3 sich ausbildenden einer metallischen Abschirmung 13 und innen mit Feldlinien in möglichst spitzem Winkel zur Luftströ- metallischen Leitern 15 und 16 versehen. Die Elekmung verlaufen. Im unteren Teil des Gehäuses 1 troden 2 b, 3 b sind abwechselnd mit den beiden kann, um die Durchlüftung des Gehäuses zu bewirken, Polen einer Gleichstromhochspannungsquelle verbunein Gebläse (nicht dargestellt) beliebiger Bauform 55 den, wobei die Elektroden 2 b an einer Minusspanangeordnet sein. Es ist gleichfalls möglich, zu diesem nung von 5000 = 10 000 V gegen Erde, die Elek-Zweck eine Beheizung vorzusehen, die die Durch- troden 3b an einer Plusspannung in gleicher Höhe lüftung durch Konvektion bewirkt. Im Falle der gegen Erde liegen können. Sofern das Abscheider-F i g. 1 könnte z. B. die mit einer zentralen Öffnung 4 gehäuse rechteckig ausgeführt ist, haben die Elekversehene Scheibe 5 als Heizelement ausgebildet sein. 60 troden 2 b, 3 b die Gestalt waagerechter Schienen Es ist iedoch auch denkbar, z. B. die unterste Elek- von tropfenförmigem Querschnitt. Auch hier kann trode 2 selbst mit einer Beheizung auszustatten. Es das Gehäuse in seiner Längsmittelebene geteilt und kann ferner im unteren Teil des Gehäuses ein Ionen- aufklappbar angeordnet sein. Die Elektroden 2 & generator 6 vorgesehen sein, dessen Bauart an sich können dabei an der einen, die Elektroden 3 & an der gleichfalls beliebig ist. Die Elektroden 2 besitzen 65 anderen Gehäusehälfte befestigt sein. Zur Untertrichterförmige Gestalt mit nach oben gerichteter Stützung der Wirkung können ferner etwa in Höhe Verengung. Am Umfang ihrer weiteren Öffnung sind des Zwischenraumes zwischen den Elektroden 2 b, 3 b sie mit dem Gehäuse 1 verbunden und bilden zu- schräg nach oben gerichtete Lotflächen 14, die selbst

nicht spannungführend sind, angebracht sein, um den Luftstrom in der Mittelachse des Gehäuses bzw. bei rechteckiger Bauform in der Längsmittelebene des Gehäuses zu führen und auf die Elektroden 2 b, 3 b zu lenken. Auch im Falle der Fig. 3 können die Elektroden wie oben beschrieben aus billigen Werkstoffen wie leitfähige Pappe od. dgl. hergestellt und als Wegwerfelemente ausgeführt sein, was die Wartungsarbeiten, vor allem bei klebrigen Staubanteilen, vereinfacht und verbilligt.

Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 2 wurde erwähnt, daß die außen liegenden Elektroden 2, 2 a an den Pluspol der Hochspannungsquelle angeschlossen sind und die zentralen Elektroden 3, 3 a an den negativen Pol. Selbstverständlich könnte die Anordnung auch umgekehrt getroffen sein, jedoch haben Versuche eine größere Wirkung beim Anschluß der zentralen Elektroden an den negativen Pol ergeben.

Claims (6)

20 Patentansprüche:

1. Elektroabscheider mit in einem luftdurchströmten, schachtartigen Gehäuse in Schachtrichtung hintereinander mit Abstand angeordneten Elektroden, die abwechselnd mit den Polen einer insbesondere mit einem Pol geerdeten Gleiehstrom-Hochspannungsquelle verbunden sind, wobei dem Luftaustritt zugewandte freie Spitzen vorangehender Elektroden dem Lufteintritt zugewandte Flächen nachfolgender Elektroden derart gegenüberstehen, daß die sich dazwischen ausbildenden elektrischen Feldlinien im spitzen Winkel zur Luftströmung verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß mit Abstand aufeinanderfolgende Elektroden (2, 2 a, 2 & und 3, 3 a, 3 b) als Abscheideelektroden ausgebildet sind und mindestens je eine durchgehende, zur Gehäusewand (1, la) geneigte, die Strömung führende Seitenwand besitzen, die einerseits in der dem Lufteintritt zugewandten Fläche (9, 11) und andererseits in der dem Luftaustritt zugewandten freien Spitze bzw. entsprechend wirkenden Kante (8,10) endet.

2. Elektroabscheider nach Anspruch 1 mit einem zylindrischen Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß Elektroden (2) in Form sich nach oben zur Kante (8) verjüngender trichterförmiger Rotationskörper, deren Fläche (11) unten an der Innenwand des Gehäuses anschließt, mit zentralen, becherförmigen Elektroden (3) mit nach oben gerichteter Öffnung abwechseln.

3. Elektroabscheider nach Anspruch 1 mit einem im Querschnitt rechteckigen Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß Elektroden (3 a) in der Form mittig angeordneter, oben offener waagerechter Rinnen mit Elektroden (2 a) in der Form an beiden Seiten des Gehäuses angeordneter Lamellen abwechseln, die unten mit ihrer Fläche an der Innenwand des Gehäuses, anschließen und ihren Abstand von der Wand nach oben vergrößern. ä

4. Elektroabscheider nach Anspruch 1, dadurch ™ gekennzeichnet, daß sämtliche aufeinanderfolgenden Elektroden (2 b, 3 b) tropfenförmigen Querschnitt mit nach oben gerichteten Spitzen haben und daß in den Zwischenräumen zwischen den Elektroden an den Gehäusewänden schräg nach oben gerichtete Leitflächen (14) vorgesehen sind.

5. Elektroabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (2, 2 a, 2 b, 3, 3 a, 3 b) aus metallisierter Pappe, leitfähigem Kunststoff od. dgl. hergestellt und als leicht auswechselbare Wegwerfelemente ausgebildet sind.

6. Elektroabscheider mit senkrechtem Schacht nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Elektroden, insbesondere die unterste, mit einer Beheizung zwecks Luftumwälzung versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen