DE1557031C - Elektroabscheider - Google Patents

Description

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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 1 078 096 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 ao 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 Abscheideeflekt nur becherförmigen Elektroden mit nach oben gerichteter

gering. Öffnung abwechseln. Bei einem im Querschnitt recht-

Die französische Patentschrift 1 253 687 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. häuscs anschließen und ihren Abstand von der Wand

Bei den bekannten Abscheidern ist die Leistung nach oben vergrößern.

hinsichtlich der Luftdurchsalzmenge sow.ie der Ab- 55 Eine andere Ausfiihrungsform sieht vor, daß

scheidung von Aerosolen im Größenbereicli 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 Ratimvoliimen sehr gro(3 bemessen sind und zwischen den Elektroden an den Gehäusewänden

unter sehr hohen Spannungen betrieben werden. Der 6° schräg nach oben gerichtete Leitflächen vorgesehen

Gesamtaufwand ist daher wegen des Raumbedarfs sind.

und wegen der mit den hohen Spannungen verbünde- Um die Reiiii.uungsarbeiten /u vereinfachen, ist es

neu 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

hiillnisscii mit stärkerem Staubanfall. 65 leicht auswechselbare Wepwerfelemente auszubilden.

Hitie Veilie.^rung der Luftlicfermenge, etwa durch In an sich bekannter Weise kann zur Gehiinse-

erhöhte Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Ab- diirchlüftung ein Ventilator od. dgl. vorgesehen sein.

scheider. Kt nicht möglich, da dann d>:r Abscheide- Die Luftumuäl/.uiig Lina jedoch auch durch Kon-

vektion erfolgen, und es kann zu diesem Zweck mindestens eine der Elektroden, insbesondere die unterste·, mit einer Beheizung versehen sein. Weiterhin besteht die Möglichkeit, im Bereich des Lufteintritts in den Filter, beispielsweise unterhalb der untersten Elektrode, einen Ionengenerator beliebiger Bauart vorzusehen. Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung der Elektroden kann im Abscheider selbst durch Sprühentladung ein elektrischer Wind entstehen, der seinerseits den Luftdurchsatz des Abscheiders begünstigt. Hierzu kommt bei der Übereinanderanordnung der Elektroden der an sich bekannte Kamineffekt, während durch die Sprühentladung auch eine Aufladung der Aerosole bewirkt wird, die sich dann im Bereich der in Strömungsrichtung folgenden Elektroden ablagern.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 in schematischem Längsschnitt einen Abscheider zylindrischer Bauart, mit abwechselnd übereinander angeordneten trichter- und becherförmigen Elektroden und unterhalb der untersten Abscheideelektrode vorgesehener Ionenquelle,

Fig. 2 in schaubildlichem Teilschnitt eine Bauart des Abscheiders mit rechteckigem Querschnitt mit Gebläsebelüftung und im Querschnitt V- oder U-förmigen rinnenförmigen Elektroden und

F i g. 3 gleichfalls im Längsschnitt einen Abscheider mit tropfenförmigen, übereinander angeordneten Elektroden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht der Abscheider aus einem zylindrischen Gehäuse 1 aus Metall, Kunststoff od. dgl. Es wäre auch möglich, ein Metallgehäuse mit einer äußeren und inneren Bechichtung aus Kunststoff zu verwenden. In diesem Gehäuse sind axial übereinander Elektroden 2, 3 angeordnet, von denen die Elektroden 2 z.B.. am positiven Pol einer Gleichstromhochspannungsquelle (nicht dargestellt) liegen, während die Elektroden 3 mit deren negativen Pol verbunden sind. Im Falle der Herstellung des Gehäuses 1 aus Metall sind die Elektroden 2 elektrisch leitend mit der Wandung des Gehäuses verbunden, und das Gehäuse selbst steht in Verbindung mit dem positiven Pol der Gleichstromhochspannungsquelle und mit Erde. Die Elektroden 2 sind abwechselnd mit den Elektroden 3 so angeordnet, daß sie in Längsrichtung des Gehäuses 1 bzw. in Strömungsrichtung der das Gehäuse 1 durchziehenden Luft derart hinter- bzw. im Falle der Fig. 1 übereinanderliegen, daß die zwischen den Elektroden 2, 3 sich ausbildenden Feldlinien in möglichst spitzem Winkel zur Luftströmung verlaufen. Im unteren Teil des Gehäuses 1 kann, um die Durchlüftung des Gehäuses zu bewirken, ein Gebläse (nicht dargestellt) beliebiger Bauform angeordnet sein. Es ist gleichfalls möglich, zu diesem Zweck eine Beheizung vorzusehen, die die Durchlüftung durch Konvektion bewirkt. Im Falle der Fig. 1 könnte z. B. die mit einer zentralen Öffnung4 versehene Scheibe 5 als Heizelement ausgebildet sein. Es ist jedoch auch denkbar, z. B. die unterste Elektrode 2 selbst mit einer Beheizung auszustatten. Es kann ferner im unteren Teil des Gehäuses ein Ionengenerator 6 vorgesehen sein, dessen Bauart an sich gleichfalls beliebig ist. Die Elektroden 2 besitzen trichterförmige Gestalt mit nach oben gerichteter Verengung. Am Umfang ihrer weiteren Öffnung sind sie mit dem Gehäuse 1 verbunden und bilden zusammen mit diesem ringförmige Rinnen 7 von V- oder U-förmigem Querschnitt. In entsprechendem Abstand über dem oberen Rand 8 der Elektroden 2 sind jeweils die Elektroden 3 zentral in dem Gehäuse angeordnet. Diese Elektroden 3 sind becherartig geformt, ihre Öffnung ist nach oben gerichtet. Bei dieser Anordnung steht jeweils die Kante 8 einer Elektrode 2 der Fläche 9 der darüberliegenden Elektrode 3 gegenüber, während der obere Rand 10 der Elektrode 3

ίο dann der trichterförmigen Fläche 11 der nächstfolgenden Elektrode 2 gegenübersteht.

Durch die JRorm der Elektroden 2, 3 tritt an ihren Kanten 8, 10 eine gewisse Wirbelbildung auf, so daß sich die aus der Luft abgeschiedenen Staubpartikel bevorzugt in den ringförmigen Rinnen 7 und im Inneren der becherförmigen Elektroden 3 ablagern, so daß die äußeren Flächen 9 der Elektroden 3 und die inneren Flächen der Elektroden 2 auch während längerer Betriebszeit geringeren Staubablagerungen ausgesetzt sind. Zur Reinigung kann das Gehäuse 1 in seiner Längsmittelebene geteilt und aufklappbar ausgeführt sein, was die gelegentliche Reinigung erleichtert. Besonders vorteilhaft, vor allem bei klebrigen Staubanteilen ist es, wenn die Elektroden 2, 3 aus metallisierter Pappe, leitfähigem Kunststoff od. dgl. hergestellt und als sogenannte Wegwerfelemente ausgebildet sind.

F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel in rechteckiger Bauart des Filters. Es sind hier in der Längsmittelebene des Gehäuses 1 rinrienförmige Elektroden 3 a von V- oder U-förmigem Querschnitt angeordnet, während die mit dem Gehäuse 1 verbundenen Elektroden 2 a als Lamellen ausgeführt sind, die im Querschnitt zusammen mit dem Gehäuse 1 U- bzw. V-förmige Rinnen la bilden. Die Wirkung entspricht in jeder Einzelheit dem an Hand der F i g. 1 geschilderten Ausführungsbeispiel, nur daß im Falle F i g. 2 die wirksamen Flächen vergrößert sind. Auch hier kann wieder ein Ionengenerator 6 z. B. in Form einer Leuchtstoffröhre mit federnd aufliegenden Drahtspitzen vorgesehen sein. Die Durchlüftung erfolgt im Falle des Ausführungsbeispiels nach F i g. 2 durch ein Tangentialgebläse 12.

Bei der Bauform der Fig. 3 haben die Elektroden 2 b, 3 b beider Polaritäten im Falle eines zylindrischen Abscheiders tropfenförmige Gestalt, wobei jeweils die Spitze einer unten liegenden Elektrode der Fläche der darüberliegenden Elektrode gegenübersteht. Im Falle der F i g. 3 besteht das Gehäuse 1 α aus isolierendem Werkstoff und ist an seiner Außenseite mit einer metallischen Abschirmung 13 und innen mit metallischen Leitern 15 und 16 versehen. Die Elektroden 2b, 3b sind abwechselnd mit den beiden Polen einer Gleichstromhochspannungsquelle verbunden, wobei die Elektroden 2ft an einer Minusspannung von 5000= K)OOOV gegen Erde, die Elektroden 3 b an einer Plusspannung in gleicher Höhe gegen Erde liegen können. Sofern das Abscheidergehäuse rechteckig ausgeführt ist, haben die Elek-

troden 2b, 3b die Gestalt waagerechter Schienen von tropfenförmigem Querschnitt. Auch hier kann das Gehäuse in seiner Läiigsmittelebene geteilt und aufklappbar angeordnet sein. Die Elektroden 2 b können dabei an der einen, die Elektroden 3b an der anderen Gehäusehälfte befestigt sein. Zur Unterstützung der Wirkung können ferner etwa in Höhe des Zwischenraumes zwischen den Elektroden 2b, 3b 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 _χ .des Gehäuses zu führen und auf die Elektroden 26, 3 6 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 F i g. 1 und 2 wurde erwähnt, daß die außen liegenden Elektroden 2, la 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 Gleichstrom-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, la, 2b und 3, 3«, 36) 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.

4. Elektroabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche aufeinanderfolgenden Elektroden (2 b, 36) 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, 26, 3, 3 a, 36) 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