DE1557098A1

DE1557098A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Arbeitsspannung eines mit Gleichspannung gespeisten elektrostatischen Staubabscheiders

Info

Publication number: DE1557098A1
Application number: DE19661557098
Authority: DE
Inventors: Drenning John W
Original assignee: Koppers Co Inc
Current assignee: Beazer East Inc
Priority date: 1965-06-11
Filing date: 1966-06-08
Publication date: 1970-03-12
Also published as: CH457366A; GB1091500A; US3443361A

Description

7. Juni 1966 Oase 65:8

PW/Ha rßizni- Anwälte

Dr. W. Schalk

Db'.-'rn. F^r Wirfh
Dip!.-!r: . G. Dannenberg Dr. V. I^hmisJ - Kowarzik

Gr, Eschenheimer Sfr. 39

KOPPERS COMPANY, INO. Pittsburgh 19, Pa. / USA

Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Arbeitsspannung eines mit Gleichspannung gespeisten elektrostatischen Staub abscheiders (Elektrofilters)

Die Erfindung bezieht siqh auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der Arbeitsspannung eines elektrostatischen Staubabscheiders (Elektrofilters) auf einen unter der augenblicklichen Überschlagspannung des Elektrofilters liegenden Wert, In Anbetracht der ständigen Veränderungen unterworfenen Umgebung, in der die -meisten Elektrofilter arbeiten, ändert sieh die Überschlagspannung laufend, und es * besteht daher seit langem das Problem, die Arbeitsspannung auf einen Wert zu halten, der etwas unter der Überschlagspannung liegt. Man hat versucht, dieses Problem auf statistischer Basis zu lösen, indem man die Arbeitsspannung in Abhängigkeit von der Überschlagzahl änderte, um dadurch die Überschlagfrequenz auf einem vorbestimmten Wert von z. B. 100 Perioden pro Minute zu halten. Bei anderen Verfahren wird nach einem Überschlag die Arbeitespannung erheblich gesenkt und dann automatisch wieder erhöht, bis

der nächste Überschlag stattfindet. r>

009811/1224 ™

Erfindungsgemäß wird die Arbeitsspannung des Elektrofilters auf einem praktisch konstanten, vorbestimmten Wert unterhalb der Überschlagspannung gehalten. Dies geschieht, indem der Arbeitsspannung eine Zusatzspannung überlagert wird, die die momentanen Betriebseigenschaften des Elektrofilters in dem Spannungsbereich oberhalb der Arbeitsspannung zu überprüfen gestattet. Wenn beim Anlegen der Zusatzspannung am Elektrofilter kein Überschlag erfolgt, wird die Arbeitsspannung automatisch erhöht, bis beim Anlegen dieser Prüfspannung ein Überschlag stattfindet. Auf diesem LJert wird dann die Arbeitsspannung gehalten. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine Funkenzahl, die erheblich niedriger als bei den bekannten Anordnungen sein kann, da die Folgefrequenz der Prüfimpulse nach Belieben gewählt werden kann.

Außerdem kann erfindungsgemäß die Dauer des Überschlags begrenzt werden, indem für den Prüfimpuls eine Wellenform verwendet wird, die die Entionisierung beschleunigt und die Durchschnittsspannung an den Filterelektroden während des Anlegens des Prüfimpulses nicht erhöht. Es ist allgemein bekannt, daß die Energieentladung beim Überschlag eines Elektrofilters einen Energieverlust mit sich bringt, da sie keine Funktion erfüllt. Es ist daher von l/orteil, wenn die Häufigkeit der Überschläge verringert werden kann. Vielleicht noch bedeutsamer ist es, wenn der Energieverlust b'ei jedem Überschlag verringert wird, indem die Überschlagdauer verkürzt wird, da hierdurch der Ladungsverlust vermindert

00981 .. .„_ ORiGiNAL

und der Wiederaufbau der zum wirksamen Arbeiten des Elektrofilters erforderlichen Arbeitsspannung beschleunigt wird. Durch dine "Begrenzung." der bei einem Überschlag verlorengehenden Energiemenge" werden außerdem auch Stromstöße im Stromversorgungsnetz ganz oder teilweise verhindert, die aus technischen Gründen äußerst unerwünscht sind.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß zwischen den oben beschriebenen Prüfimpulsen eine weitere Folge von Zusatzspannungsimpulsen geringerer Amplitude angelegt ™ wird, um die Arbeitsspannung kurzzeitig zu erhöhen. Wenn beim Anlegen eines solchen schwachen Impulses kein Überschlag stattfindet, wird die Arbeitsspannung konstant gehalten«, Tritt jedoch ein Überschlag auf, wird die Arbeitsspannung herabgesetzt. Durch die Wahl geeigneter liierte für die abwechselnd angelegten Zusatzspannungen kann also die Arbeitsspannung des Elektrofilters auf einem liiert gehalten werden, der unter der Überschlagspannung liegt, die,sich dauernd ändernd, ihrerseits zuischen der Gesamtspannung des ^ Elektrufilters beim Anlegen des Prüfimpulses geringerer 'Amplitude und der Gesamtspannung des Elektrofilters beim Anlegen des Prüfimpülses größerer Amplitude liegt, υεηη sich daher der Augenblickswert der Überschlagspannung infolge der durch das Elektrofilter hindurchgehenden Gase ändert, ujird die Arbeitsspannung entsprechend moduliert und damit Λ auf einem gewünschten liiert unterhalb der Überschlagspannung gehalten^ Die Erfindung eignet sich besonders für mit Gleich-

BAD ORIGINAL

y—-". - 00981 1/1 2 24

strom arbeitende Elektrofilter, z. Ü. Elektrofilter, die aus einem 6Q Hz-Netz unter Vorschaltung eines Vollujegnleich- « richters gespeist werden. Die Impulsform, die zu einer Verringerung des Energieverlustes beim Überschlag führt, kann jedoch mit - Vorteil.auch für impulserregte Filtersysteme verwendet werden, bei denen die Elektroden periodisch auf eine vorbestimmte Spannung aufgeladen werden, die während der Arbeitsimpulsi'ntervalie auf geringere *..erte absinkt.

Das Hauptziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Konstanthaltung der Arbeitsspannung eines Elektrofilters. Dir Erfindung bezweckt ferner,die Erregerspannung des Elektrofilters ständig auf einem liiert nahe der Überschlagspennunn zu halten, bei dem optimale Leistung erzielt wird. Weiter soll erfindungsgemäü eine Prüfimpulsregelunrj bei einem Elektrofilter geschaffen werden, das aus einer herkömmlichen Gleichsbromquelle gespeist wird. Ferner sollen Hochfrequenzspannunge-Prüfimpulse fc verwendet werden, die zusätzlich an die Elektroden des Elektrofilters angelegt werden, um di° Hrbeitsspannung kurzzeitig zu erhöhen.

Im folgenden u.'ird die Erfindung anhand der Zeichnungen bei-

*
spislsweiöe naher erläutert, und Zwar zeigen:

009811/1224 BAD ORIGINAL

Fig. 1 ein Schaltbild, aus dem die Grundzüge der automa-■ ;■;■' tischen Regelvorrichtung für das Elektrofilter zu -.-■■" erkennen sind} ■ '

Fig. 2 eine schematische Darstellung won Spannungswerten β in einer Anordnung, bei der ein Prüfimpuls der Arbeitsspannung des Elektrofilters -periodisch überlagert wird!

Fig» 3 eine .schematische Darstellung von Spannungsuierten^ für den Fall, daß zwei abwechselnde folgen won Impulsen·mit verschiedenen Amplituden überlagert werden j ■ V ·

■"■'■■. " e.

Fig-ρ 4 eine schematische Darstellung uon SpannungsujBrten^ für den Fall, daß der Arbeitsspannung des Filters hiochfrequenzimpulse überlagert u/arden, und

Fig. 5 die zeitliche Folge der Arbeitsabläufe unter V/er- *

schiedensn Bedingungen am Beispiel des Schaltbilds der Fig. 1. _:

Das Schaltbild nach Fig. 1 zeigt" schematisch zum! Elektroden 10 und 11 eines Ele'ktrofilfce-rs. Das Filter wird uon einem •UoiliuegglBichrichter 12 mit Arbeitsspanhung gespeist. Der UolluJBgglBichrichter 12 ist mit dem ElektrofiJLter über- einen* · " Entkopplungswiderstand in Form einer Drossel 13 leitend verbünden»; -die- es ermöglicht, an das ElBktrQfilter Zusatz·« ,

^: 009811/1224

.α Spannungen in Form von Impulsen anzulegen, um das !/erhalten des Elektrofilter bei höheren Spannungen zu ermitteln. Der Gleichrichter 12 ist mit Masse und der Elektrode 11 über einen Reihenwiderstand 14 verbunden, der dazu dient, einem Funkendetektor ein Signal zuzuführen, wie weiter unten beschrieben wird.

Die Gleichrichtsrbrücke 12 wird über den Haupt-Aufwärtstransformator 15 gespeist, dessen Primärwicklung über einen Strombegrenzungswiderstand 16 von einem veränderlich einstellbaren Autotransformator 17 errögt wird, der mit einem motorgetriebenen Gleitkontakt 18 versehen ist, mit Hilfe dessen sich die Ausgangsspannung des Autotransformators 17 und damit die normalerweise an das Elektrofilter angelegte Arbeitsspannung ändern lassen.

Die angelegte Arbeitsspannung wird mittels eines umkehrbaren Motors 20 geregelt, der mit dem Gleitkontakt 18 mechanisch verbunden ist, wie weiter unten noch beschrieben wird.

Der Motor 20 arbeitet in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Elektrofilter. So ist insbesondere eine Meßeinrichtung vorgesehen, die einen Funkendetektor 31 aufweist, mit der eine momentane Ausgangsspannung während eines EntladüngsstoÖes durch den Widerstand 14 erzeugt wird, die ein Steuerrelais betätigt, das weiter unten im Zusammenhang

009811/1224

mit der Arbeitsweise des Prüf impuls generators und des Steuerkreises beschrieben ujird. Letzterer arbeitet in Abhängigkeit von dem Auftreten von ÜberschlagstÖQen bei bestimmten Phasen des Arbeitsablauf8 entsprechend der Erhöhung der normalen •Arbeitsspannung des Elektrofilters um eine Zusatzspannung.

Die zeitliche Aufeinanderfolge der einzelnen Phason im Arbeitsablauf dieser Anordnung u/ird -durch einen Zeitgeber-Synchronmotor 24 bestimmt, der von einer Netzfrequenz-Stromquelle 25 gespeist u/ird. Der fflotor. 24 betätigt perio- ^ disch eine Anzahl von Steuerschaltern in vorbestimmter Reihenfolge.

Der Iflotor 24 ist über einen schematisch gezeigten mechaniechen Nockenantrieb mit Schaltern 27 und 2ü verbunden, die in Reihe in der Leitung 29 liegen und den fiiotor 20 an Spannung legen, u/enn sie beide gleichzeitig geschlossen sind, u)Odur&h die Arbeitsspannung des Elektrof liters erhöht uiird. Der ifiotor 20 ist über die Leituno 3U mit dem

anderen Pol der iUechselstromquelle verbunden. Die Leitung 29 iueist ziuei normalerujeise geschlossene Relaiskontakte 6OA, 9OA auf, so dati aeim Schließen der Schaltkontakte 27 und 28, wie in -Fig. 5A gezeigt,"-der fdotOB 20 periodisch eingeschaltet ujird, falls andere Steuersignale fehlen, wodurch die Arbeitssp'annung des Elektrof ilters um eine Spannungsstuf e erhöht wird. Die Größe dißser Stufe uiird durch entsprechende Ausbildung der verschiedenen mechanischen Verbindungen zwischen dem fflotor 24 und den Schaltern 27 und 28 souiie dem fiiotor 2U

:.v".' 00981 1/122A ·

und dem Gleitkontakt 18 des Autotransforraators in gewünschter Ueise gewählt. Beim darauffolgenden Arbeitsgang des Motors 24, wieder vorausgesetzt, daß andere » Steuersignale fehlen, wird die an das Elektrofilter angelegte Arbeitsspannung erneut erhöht. Die Frequenz der stufenweisen Spannungserhöhung kann nach Belieben gewählt werden. Im allgemeinen beträgt sie einige Zehntel Hertz. In einigen Fällen kann es notwendig sein, die Filterspannung sich rascher ändernden Überschlagspannungen anzupassen; hierfür ist dann nur die vom Motor 24 vorgegebene Spielzahl zu erhöhen.

Bei der bisher beschriebenen Arbeitsweise der Anordnung würde die Arbeitsspannung des Elektrofilters laufend gesteigert werden, bis schließlich praktisch ständig Überschläge stattfinden würden. Dies wird verhindert und die Arbeitsspannung auf einem unter der Überschlagspannung liegenden UJert gehalten, indem zusätzlich zu der von der Gleichrichterbrücke 12 erzeugten Arbeitsspannung Prüfspannungen anti gelegt werden. Diese Zusatzspannungen werden mittels eines Impulsgebers erzeugt, der mittels des Motors 24 in geeigneter Phasenlage betätigt wird. Zu diesem Zweck ist der Motor 24 mit dem Schalter 32 mechanisch verbunden, der zur gleichen Zeit wie der Schalter 27 geschlossen wird, wie aus Fig. 5 zu erkennen ist. Der Schalter 32 ist über einen Reihenkondensator 33, parallel zum Widerstand 34, mit der Erregerspule des Relais 35 verbunden. Da der Kondensator 33 normalerweise über den Jiderstand 34 entladen wird, wird die Spule des

009811/122A BADORIGiNAL

• Relais 35 kurzzeitig erregt und schließt ihre Kontakte während der Aufladezelt des Kondensators 33. Die Zeitspanne, während der die Kontakte·geschlossen sind, ist

• in Fog. 5 gezeigt.

üJenn das 'Relais 35 eingeschaltet ist, verbinden seine Kontakte 35A kurzzeitig die Stromquelle 36 mit dem Verstärker - 37 und erzeugen auf' diese Weise einen Ausgangsspannungsimpuls, dar der Arbeitsspannung des Elektrofilters überlagert wird» Zu diesem Zweck gibt der Verstärker 37 einen Impuls M

ab, der über den Treibervarstärker 39 die Verstärkerausgangsröhre 38 entsperrt. Die Ausgangsspannung des Laistungsverstärkers 38 wird durch einen Impulstransformator. 40 geschickt, dessen Sekundärwicklung über einen Glaichspannungssperrkondensator 41 mit der Filterelektrode 10 verbundenist. Dadurch wird am Elektrofilter kurzzeitig ein Ausgangsimpuls hervorgerufen, der tfie vom Gleichrichter 12 an. das Elektrofilter angelegte Arbeitsspannung erhöht. Die angelegte Impulsspannung baut sich an dem Entkopplungswiderstand 13 auf, so daß der Impulsgeber nicht von der die Gleichrichtarbrücka 12 aufweisenden Stromversorgung belastet wird.

Auf diese illeise schaltet der Zeitgebermotor 24 nach -dem Schließen des Schalters 32 das Relais 35 kurzzeitig "ein,

• das seinerseits über die Kontakte 35A~'eine Zusatzspannung

an das Elektrofilter anlegt, und zwar während einer Zeit- - spanne, die in Fig. 5B in der dam Relais 35 zugaordnatan

Zaile gezeigt ist. Da die; von der Gleichrichterbrücke 12 ■ / iADORIQINAt» ' ' , :

-—^ 009811/1224

an das Elektrofilter angelegte Arbeitsspannung bei jedem Arbeitsspiel des Motors 24 stufenweise erhöht wird, übersteigt die Gesamtspannung, die won der Gleichrichterbrücke und dem v/on den Kontakten 35A gesteuerten Impulsgeber zugeführt wird, schließlich' die momentane Überschlagspannung. Diese Spannungsv/erhältnisse sind in Fig. 2 gezeigt, ujo die Linie 45 die Arbeitsspannung und die Linie 46 die momentane Überschlagspannung darstellt. Mit 47 ist die Impulsspannung bezeichnet, die zusammen mit der Arbeitsspannung des Elektro-

fe filters die Überschlagspannung übersteigt. Unter diesen Bedingungen findet ein Überschlag statt, mährend der Zusatzspannungsimpuls angelegt wird, und der Funkendetektor 31 legt die Spule des Relais 50 an Spannung, so daß dessen Kontakte 5QA schließen. Ungeachtet der Phase des Überschlagstoßes beim Einschalten des Relais 35 wird der von den Kontakten 50A gesteuerte Stromkreis geschlossen, während die Kontakte 35B des Relais 35 geschlossen sind, so daß das Relais 55 anzieht. Das Relais 55 schaltet dann über die Kontakte 55A das Relais 60 ein. UJie in Fig. 5 gezeigt, weist das Relais

' 60 eine Zeitverzögerungsvorrichtung auf, die das Relais nach einem kurzen Einschaltsignal angezogen hält. Das Relais 6U weist ferner normalerweise geschlossene Kontakte 6OA in der Leitung 29 auf, die in Reihe mit den Schaltern 27 und 28 liegen, die bei jedem Arbeitsspiel des Zeitgebermotors 24 , gleichzeitig· geschlossen werden. UJenn daher der Impuls 47 die momentane Überschlagspannung des Elektrofilter erreicht oder übersteigt, wird v/erhindert, daß über die

BAD CRSGSNAL 009811/1224

Leitung 29 der Steuermotor 20 eingeschaltet wird, und die bestehende Arbeitsspannung 45 iuird beibehalten. Hieraus läßt sich erkennen, daß erfindungsgemäß sichergestellt wird, daß die Arbeitsspanruing des Elektrofilters um einen vorbestimmten Betrag kleiner als die momentane Überschlagspannung ist. Dies uiird mit Hilfe des Zeitgebermotors 24, des - mittels der Relaiskontakte 35A gesteuerten Impulsgebers und des Funkendetektors 31 erreicht, der das Verhalten des Elektrofilters beim Anlegen der Zusatzspannung ermittelt.

In Fig. 2 ist die über den Impulstransformator 40 als Prüfimpuls zur Erhöhung der an den F'ilterelektroden stehenden Spannung angekoppelte Ausgangsspannung als einseitig gerichteter Impuls veranschaulicht. Zur Abgabe eines solchen Impulses ujürde die bpannungsquelle 36 eine Konstantspannungsquelle aufweisen, deren Ausgangsspannung solche Polarität hat, daß die Ausgangsröhre 38 leitend gemacht uuerden kann. Alis Gründen der Wirtschaftlichkeit ujird jedoch zur Verringerung des Energie- und Spannungsverlüsts beim Überschlag des Filters vorzugsuieise ein Spannungsimpuls an " •die Filterelektroden angelegt, der aus einer Hochfrequenz» ujellengruppe von einigen Perioden, beispielsujeise 5 bis 10 oder mehr Perioden, besteht. Die Frequenz des Zusatzspannungslmpulsös liegt vorzugsu/eise zuiischen 50 kHz und 100 kHz oder höher.

Durch das Anlegen einer einseitig gerichteten Zusatzimpuls-6pannung an das Elektrofilter zur Auslösung eines Überschlags

009811/122 4

ujird notwendigerweise die am Filter liegende Spannung erhöht und eine starke Ionisierung bis zum Ende des Impulses aufrechterhalten. Dies kann folglich zu einer verhältnismäiSig ' hohen Ionisierungsdichte führen, wodurch die Erholungszeit weiter verlängert und entsprechend die im Elektrofilter gespeicherte elektrostatische Energie abgebaut wird. Andererseits wird beim Anlegen einer kurzen Hochfrequenzwellengruppe an die Filterelektroden die dort anstehende Augenblicksspannung abwechselnd erhöht und gesenkt, so daß keine Zunahme der ^ angelegten mittleren Spannung eintritt. Gleichzeitig werden wahrend der die Arbeitsspannung erhöhenden Halbwellen der Zusatzspannung die Betriebsbedingungen des Elektrofilters im Spannungsbereich oberhalb der Arbeitsspannung geprüft und findet ein Überschlag statt, wenn dabei die Überschlagspannung erreicht wird. Die angelegte Uiechselsparinung sucht jedoch,den Überschlag nicht bis zum Ende des Impulses aufrechtzuerhalten, Außerdem wird auch die mittlere Spannung nicht erhöht und während des Anlegens des Impulses auf dem höheren üert gehalten. Vielmehr wird die Entionisierung durch ψ den raschen Spannungsabfall auf einen unter der won der Gleichrichterbrücke 12 abgegebenen Arbei tsspannung liegenden liiert gefördert, der jedem Spitzenwert der Gesamtspannung unmittelbar folgt, die während des Prüfimpulses von dem Impulsgeber und der Arbeitsstrom.quelle zugeführt wird.

Vorzugsweise ist daher der Spannungsgenerator 36 mit einem Hochfrequenzoszillator versehen, der während eines kurzzeitigen Schließens der Kontakte 35A eine Hochfrequenzwellengruppe

009811/122V

BAD ORiGINAL

- vo-rbestimmter Amplitude abgibt. Eine solche, der Arbeitsspannung 66, die dem Elektrofilter von der Gleichrichter- ^ brücke 12 zugeführt u/ird, überlagerte lliellengruppe ist in Fig. 4 bei 65 gezeigt. Sie übersteigt^in dem veranschaulichten Fall die momentane Überschlagspannung 67 des Elektrofliters. ·

- - ■■■"-.■■ "" - /" - - - ' Erfindungsgemäß sind weiter Vorkehrungen getroffen, um die dem Elektrofilter von dar Gleichrichterbrücke 12 zugeführte Arbeitsspannung zu senken, ujenn die augenblickliche Über- %

iBchlägspannung absinkt und einen Überschlag bei der Arbeitsspannung herbeizuführen sucht. Ein solcher Überschlag ujürda am Funkendetektor 31 ein hochfrequentes Ausgangssignal erzeugen, und es ist bekannt, Ifli'ttel vorzusehen, um die Arbeitsspanhung dann entsprechend der erhöhten Funkenzahl zu senken. Es ist jedoch nicht zujeckmäßig, das Elektrofilter mit hoher Funkenzahl arbeiten zu lassen, die Energieuerluste und unzureichenden 'Abscheidungsujirkungsgrad mit sich bringt. Dies u/i'rd erfindungsgemäß dadurch- vermieden, daß . g ziüischen jedem von der Spannungsquelle 36 abgegebenen Prüfimpuls ein weiterer Prüfimpuls geTingerer Amplitude an das Elektrofilter angelegt ujird. Wenn mährend des Anlegens eines solchen Zusatzimpulses kleinerer Amplitude ein Überschlag , stattfindet - eina Erscheinung,die nötujendigerujeise vor dem ■ Arbeiten in einem Bereich eintritt, bei dem ein Überschlag bei der_:von der Gleichrichterbrücke 12 zugeführteh Arbeits-

Spannung erfolgt - wird der Steuermotor 20 in umgekehrter . . · Drehrichtüng betätigt und verrifigert die dem Elektrofilter

lilliilllli

über den Transformator^ z.ugaführte Wechselspannung. Ein Betrieb mit zwei sich abwechselnden PrüfImpulsfolgen ist in Fig. 3 gezeigt, wobei die zuvor beschriebenen Impulse 47 der vom Gleichrichter 12 gelieferten Spannung 45 überlagert werden, die unterhalb der augenblicklichen Übepschlagspannung 46 liegt. Dabei wurde mit Hilfe des Zeitgebermotors 24 die Spannung 45 so weit erhöht, daß die Spannungen 45 und 47 zusammen die Überschlagspannung übersteigen. Die Kontakte 6OA verhindern eine weitere Steigerung φ der Arbeitsspannung des Elektrofilters während des vom Zeitgebermotor 24 gesteuerten Arbeitsablaufs. Uenn die Überschlagspannung 46 vorübergehend absinkt, treten zunächst Überschläge während des Anlegens der Prüfimpulse 68 geringerer Amplitude ein. In diesem Fall wird mittels des Steuermotors 20 die an das Elektrofilter angelegte Spannung 45 verringert, bevor ein Überschlag be; der Spannung 45 stattfinden kann. Auf diese Weise wird bei der beschriebenen Anordnung die Gesamtfunkenzahl soweit beherrscht, daß niemals eine übermäßig große Funkenzahl, verbunden mit .entsprechenden Leistüngsverlusten, auftreten kann. .

Um die der Gleichrichterbrücke 12 zugeführte Spannung zu ' senken, ist eine zweite Stromquelle 75 vorgesehen, die Prüfimpulse erzeugt, deren Amplitude erheblich kleiner als diejenige der Prüfimpulse 47 gemäß Fig. 2 und 3 ist, Zwecks Steuerung der Erzeugung dieser Impulse steht der Zeitgebermotor 24 in Nockenverbindung mit dem Schalter 76,

009811/1224 "

BAD ORSGlNAL

der während der in Fig. 5 gezeigten Phasen geschlossen ist. Der Schalter 76 ist über einen. Kondensator 77 und einen UJi-. _ derstand 7B so angeschlossen, daß das Relais 80 mährend der in Fig. 5 gezeigten Zeitspanne kurzzeitig unter Strom kommt, der von der GlBichrichtBrbrücke 82 zugeführt luird. Das- Relais 80 zieht an und schließt die normalerweise offenen Kontakte 8OB. Wenn die in Fig* 3 gezeigten Bedingungen herrschen, tritt während der Überlagerung dos Impulses 68 kein Überschlag auf, die Relaiskontakte 5QA bleiben geöffnet und die von der Gleichrichterbrücke 12 zugeführte Spannung uuird konstant λ gehalten. Uenn es jedoch beim Schließen der Kontakte 8ÜA, die einen kurzen Spannungsimpuls über*den Kondensator 41 an das Elektrofilter anlegen, zu einem Überschlag kommt, schließen die Kontakte 50A, während die Kontakte BOB geschlossen sind. Über diese Reihenschaltung kommt das Relais 85 unter Strom und schließt die Kontakte 85A, so daß auch das Relais 90 anzieht, dessen Kontakte nach dem Anziehen mährend einer

längeren Zeitspänne betätigt bleiben, die die zeitv/erzögertB Umschaltung der Kontakte des Relais 60 entsprechend Fig. 5C überschneidet. Wird durch.den Impuls 6ü ein Überschlag hervor- f oerufen,. so verursacht auch der nachfolgende Impuls 47 mit höherer Amplitude einen Überschlag. Daher wird der über die Leitung 95 führende Stromkreis beim gleichzeitigen Schließen der Kontakte 6Üü und 9OB der Relais 60 und 90 geschlossen. Der Steuermotor 20 kommt unter Strom und senkt die dem Elektrofilter von der Gleichrichterbrücke 12 zugeführte Spannung.

"-->;■■ : ti? - ■■".■■-■ ■'■"·■

uienn also die überschlagspannung 46 gemäß Fig. 3 absinkt, sb' daß ein Überschlag mährend des Prüfimpulses 66 mit niedrigerer

, 009811/122Λ

Amplitude ebenso wie auch während des Impulses 47 stattfindet, wird die Spannung 45 gesenkt, um ein Arbeiten des Elektrofilters in einem Spannungsbereich zu vermeiden, ι innerhalb dessen eine hohe Überschlagszahl bei Anliegen der von der Brücke 12 zugeführten Ausgangsspannung erhalten wird. Durch geeignete üJahl der absoluten und relativen Amplitude der Impulse 68 und 47 kann die mittlere Arbeitsspannung des Elektrofilters auf einem vorbestimmten üJ'ert unterhalb der augenblicklichen Überschlagspannung gehalten werden.

Ebenso wie die Stromquelle "36 gibt die Stromquelle 75 beim Schließen der Kontakte 8OA vorzugsweise Impulse ab, die aus einer Gruppe von Perioden einer Hochfrequenzspannung 69 bestehen, um den Energieverlust heim Überschlag zu verringern. Oszillatorschaltungen zur Erzeugung derartiger Spannungen mit vorbestimmten Amplituden sind allgemein bekannt und brauchen nicht im einzelnen beschrieben zu werden. Uiie oben erwähnt, liegt die Frequenz der Hochfrek quenzspannung vorzugsweise über 50 kHz. (Klan konnte annehmen, daß in der Praxis die obere' Grenze der Frequenz der Zusatzspannung durch die erhebliche Kapazität eines industriel-

■·--..■
len Elektrofilters bestimmt wird. Uiele Elektrofilter verhalten sich jedoch gegenüber Hochfrequenzsignalen, wie am Ende offene Hochfrequenzübertragungsleitungen. Der Scheinwiderstand derartiger Anordnungen hat bei diesen hohen Frequenzen nicht den iiert, der auf Grund der gesamten

009811/1224

BAD ORIGINAL

punktf b'rmigen Kapazität errechnet werden würde. Daher steht

• ■ .,^:bei der praktischen Anwendung der Erfindung ein verhältnis-

• mäßig breiter Frequenzbereich für die Zusatzspannungsimpulse zur Verfügung»

0019011/1214

Claims

7. Juni 1966 Poppers uompany j.nc.

Patentansprüche

1. Verfahren zur Regelung der Arbeitsspannung eines mit Gleichspannung gespeisten elektrostatischen Staubabscheiders (Elektrofilters), dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeits-Gleichspannung wiederholt kurzzeitig

^ eine Zusatzspannung überlagert, das Ansprechen des Elektrofilters auf die aus der Überlagerung resultierende Spannung ermittelt und dementsprechend die Arbeitsspannung auf einem etwas unterhalb der augenblicklichen Überschlagspannung des Elektrofilters liegenden berb gehalten tuird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeits-Gleichspannung in abwechselnder Folge wiederholt kurzzeitig zwei Zusatzspannungen unterschiedlicher

" Amplitude überlagert werden und die Arbeitsspannung bei Ausbleiben eines Überschlags zwischen den Filterelektroden während des Anlegens der höheren Zusatzspannung erhöht sowie bei Auftreten eines Überschlags während des Anlegens der niedrigeren Zusatzspannung abgesenkt wird. ι

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer an die Filterelektroden angeschlossenen Gleichstromquelle, deren normalerweise unterhalb der Überschiagspannung liegende Ausgangsspannungsamplitude

009811/1224 _BAD0R!GlNAL

verstellbar ist, gekennzeichnet durch einen Impulsgeber. (35A, 36 bis 4Ü), mittels dessen" der an den Filterelektrod en (IU, 11 ) -anliegenden Arbeitsspannung (45, 66) wiederholt eine Zusatzspannung (47, 65) überlagerbar ' ist, eine ffleßeinrichtung (31), die das Ansprechen des Elektrofilters auf die Zusatzspannung ermittelt, sowie durch einen Spannungsregler (2U bis 30, 50, 55 und 6ü), der in Abhängigkeit v/on.dem Ausgangssignal der Meßeinrichtung: (31) die Arbeitsspannung erhöht, solange wahrend des Anlegens der Zusatzspannung an die Filterelektroden ein Überschlag ausbleibt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulsgeber (36) vorgesehen ist, der die Zusatzepannung in Form von Hochfrequenzimpulsen (65) abgibt.

5. Worrichtung·nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch Bine zwischen die Filterelektroden (10,11) und die Gleichstromquelle (12 und -1.5 bis 10) geschaltete Induktivität (ij), an die die Zusatzspannung (47, ob) anlegbar ist.

6. Üorrichtung nach einem.der -Ansprüche - bis 5, dadurch gnlcennzeicnnet, daß dar Spannungsregler derart ausgelegt ist, 'dall or die Arbeitsspannung (45, bö) absenkt, wenn sie einen -.· rar bes. ti mm te (Y uiert unterhalb der Üöerschlagspannjng (ad, 67)' übersteigt.

BADORIOfNAL

009811/1224

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daü ein weiterer Impulsgeber (37 bis 40, 75, 8UA) vorgesehen ist, mittels dessen der an den Filtarolektroden (1U, 11) anliegenden Arbeitsspannung (45, 66) im üechsel mit der ersten Zusatzspannung (ta7, 65) eine zweite Zusatzspannung (6ϊί, 69) überlagerbar ist, die kleinere Amplitude als dia erste Zusatzspannung hat,und daß der Spannungsregler (20 bis 30, 50, 55, uU, UG, 'JO) derart ausgelegt ist, daß die Arbeitsspannung (45, 66) bei Ausbleiben eines Überschlags während des Anlegens der höheren Zusatzspannung (A7, 65) erhöht, sowie bei Eintritt eines Überschlags während des Anlegens der niedrigeren Zusatzspannung (6u, 69) abgesenkt wird.

d. l/orrichtung nach anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsregler (20 bis 30, 50, 55, 60, dö, 9ü) derart ausgelegt ist, daß er die Arbeitsspannung (45, 66) konstant hält, wenn bei Anlegen der höheren Zusatzspannung (47, Cö) ein Überschlag eintritt und beim anschließenden Anlegen der niedrigeren Zusatzspannung (6u, 69) ein Überschlag ausbleibt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 ris j, dadurch gekennzeichnet, daü der Spannungsregler (lO bis ^U, 5U, 55, 60, ü5, yo) einen in Auhängigkeit von dem Ausnangssignal der lneßeinricntung (31) gesteuerten, umkehrnaren Ssr./oinotor (lü) aufweist.

009811/1224 ^M0RIG1NAL

10. Uorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch einen die Arbeitsfolge der Impulsgeber j 36 bis 40, 7S, 80A) steuernden Zeitgebermotor(24)

11» Uorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsgeber (3SA, 36 bis 40,
75, BOA) zwei uieehselujeise betätigte Hochf requenzgenergitoren (36, 75) aufweist, die Hochfrequenzspannungen ufiter· schiedlicher Amplitude abgeben. /

Der Patentanwalt

■'/