DE1657315A1

DE1657315A1 - Verbesserte Plattenelektrode-Einheit fuer eine elektrostatische Niederschlagsvorrichtung

Info

Publication number: DE1657315A1
Application number: DE1967A0056729
Authority: DE
Inventors: Harms John D
Original assignee: American Air Filter Co Inc
Current assignee: American Air Filter Co Inc
Priority date: 1966-09-08
Filing date: 1967-09-08
Publication date: 1971-02-11
Also published as: US3372529A; GB1202930A; DE1657315B2; DE1657315C3

Description

Patentanwälte

Dipl. Ing. Walter Meissner München, 8_β September 1967

Dipl. Ing. Herbert Tischet _cr

Büro München ^

München 2, Tal ZIi

American Air Filter Company, Ine·, Louisville, Kentucky (V#St#A·)

Verbesserte Plattenelektrode-Einheit für ein· elektrostatische Niederschlagsvorrichtung

Sie vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrostatische ITiederschlagsvorrichtungen, insbesondere auf eine verbesserte Plattenelektrode-Einheit in solchen Vorrichtungen·

Nach der vorliegenden Erfindung soll eine verbesserte Plattenelektrode-Einheit, die eine sichere elektrische Kontaktgebung zwischen bestimmten Teilen der Einheit gewährleistet, um Überschlagserscheinungen zu vermindern und die gleichzeitig eine tüchtige Plüssigkeitsbehandlung der Platten während vorbestimmten Betriebsphasen gestattet, gesohaffen werden· Durch die vorliegende Erfindung erhält man diese Merkmale, ohne daß irgendwelche der wünschenswerten Merkmale der bekannten Elektrode-Einheiten verloren gehen, doch werden viele der Strukturteile der bekannten Einheiten sowie auch die früher benötigte, aufwendige Flussigkeitsbehandlungsvorrichtung überflüssig· Zudem wird durch die vorliegende Erfindung eine Einheit, welche rationell und leicht aufzubauen ist, mit einer Mindestzahl von Arbeitestufen» gegeben· Weiterhin wird durch die vorliegende Erfindung

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eine neue Slüssigkeitsbehandlungs vorrichtung, welche sich leicht auf eine gegebene Umgebung als auch auf eine vorbestimmte Flüssigkeitsart anpassen geschaffen·

folgenden werden weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung dargestellt!

Sie vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Plattenelektrode-Einheit für eine elektrostatische Niederschlagsvorrichtung, welche Einheit folgende Bauelemente umfaßts

Eine Mehrzahl von im vorbestimmten Abstand angeordneten Platten, die Öffnungen von vorbestimmter Form besitzen, Abstandshaltestäbe, deren Quersehnittsform an mindestens einer Stelle des Stabes im wesentlichen gleich der der vorgenannten öffnung ist, damit der genannte Stab durch diese öffnungen hindurchgeführt werden kann, wobei der Stab mit Gruppen von entsprechenden, senkrecht auf die Längsachse des Stabes erstreckenden Schlitzen versehen ist, wobei der Gruppenabstand im wesentlichen gleich der des Plattenabstande ist und die Schlitz· genügend tief und breit sind, um derartig mit den Platten verbunden werden zu können, daß die Platten im Abstand gehalten werden, Haltevorrichtung, so daß nach Einführen des Abstandshaltestabes in die öffnungen der Platten und Einstellung der Schlitz· in ihrer Lag· gegenüber den Platten, die Schlitze in fester Berührung mit den Platten gehalten werden, flüssigkeitssprühmittel, die mit dem Abstandshaltestab zusammen arbeiten, um ein· selektive Flüssigkeitsbehandlung der la Abstand aufgereihten Platten zu gestatten·

Seibetverständlich lassen sich Anordnung, for» und Aufbau der hier beschriebenen Strukturteil· in ver-

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schiedener Weise im Rahmen der vorliegenden Erfindung verändern·

In den Zeichnungen ist eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung dargestellt· Es zeigen:

Fig· 1 eine teilweise Stirnansicht einer Plattenelektrode-Einheit nach der Erfindung}

Fig« 2 eine teilweise Seitenansicht einer durch 2-2 in Fig· 1 angegebenen Ebene;

Fig« 3 eine Seitenansicht eines Teils des hohlen Abstandshaltestabes nach der vorliegenden Erfindung, mit daran befestigten dritten Elementen, wobei letztere mit querlaufenden Schlitzgruppen, die entlang den gegenüberliegenden Seiten der Längsachse des Stabes verlaufen, wobei die Schlitze der einen Gruppe mit den Schlitzen der anderen Gruppe übereinstimmen und die Stabwände eine Mehrzahl von sich im Abstand befindenden Sprühlöchern, die nach einer vorbestimmten geometrischen Anordnung am Umfang des Stabes angeordnet sind, besitzen, versehen sind;

Fig· 4 einen (Querschnitt durch den dort dargestellten Abstandehaltestab, angegeben durch 4-Ψ in Fi«· 3;

Fig· 4a einen Querschnitt durch den in den

Fig« 3 und 4- dargestellten Abstandshalte st ab, angegeben durch 4a-4-a in Fig· 4;

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Pig. 5 eine vergrößerte Seitenansicht eines Plattenteils, wobei die mit einem Abstandshaltestab der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Art zusammen arbeitende öffnung sichtbar ist· Die genannte öffnung besitzt angehobene Oberflächenteile an gegenüberliegenden Seiten, um eine Nockenwirkung zu schaffen;

Fig· 6 eine vergrößerte Seitenansicht eines

in Fig. 5 dargestellten ähnlichen Plattenteils mit Querschnittsdarstellung eines bereits in das offene Ende der Platte eingeführten und in die Arbeitslage gedrehten Abstandshaltestabes;

Fig· 7 bi^ß 9 eine Heihe von vergrößerten, schematischen Teilgrundrissen, die die zum Zusammenbau der Platten und Abstandshaltestäbe der Elektrode-Einheiten der Figuren 1 bis 6 benötigten Arbeitsstufen der Reihe nach darstellen;

Figo 1o eine vergrößerte, etwas überdimensionierte Ansicht eines (Teils eines Abstandshaltestabes mit Platte, wobei auch die Nockenmittel in Form der gestrichelt angedeuteten, angehobenen Oberflächenteile sichtbar sind und

Fig· 11 eine vergrößerte Darstellung, ähnlich derjenigen der Fig, 1o, Jedoch mit um 9o° gedrehten, in Verbindung mit der Platte gebrachten Abstandshaltestab«

Die im folgenden beschriebene Einrichtung besteht aus Q09887/1918

einer Plattenelektrode-Einheit mit Nockenmittel zur festen Verankerung der Mehrzahlplatten der Elektrode-Einheit, im wesentlichen gleich denjenigen, die im Patent 3 114 des Übertragenden (ausgegeben am 17* Dezember 1963) im Namen des Herrn E»A. Palmore, offenbart wurden· Obwohl die neuen Merkmale dieser Nockenmittel, wie sie in dem obenangegebenen Patent beschrieben sind, im folgenden ausführlich diskutiert werden sollen, um auf diese Weise die meist vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung zu veroffenbaren, kann man selbstverständlich die Sprühmittel der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit einem andersartigen Abstandshaltestab verwenden» Zum Beispiel lassen sich die im folgenden beschriebenen neuen Sprühmittel im Zusammenhang mit Abstftndshaltestäbe, wie sie in den Patenten Nr. 3 o17 953 und 3 o18 844 des übertragenden beschrieben worden sind, verwenden·

Bezugnehmend auf die Fig· 1 und 2 der Zeichnungen besteht die Platteneinheit 2 aus aufgeladenen Endplatten 3, zwischen denen sich die aufgeladenen Platten 4 befinden· Die aufgeladenen Platten 4 sind im Abstand miteinander parallel angeordnet, wobei zwischen Je zwei Platten die parallel im Abstand angeordneten, geerdeten Elektrodeplatten 5 angeordnet sind· Die Platten 5 sind an den geerdeten Endplatten 6 befestigt, die wiederum am Gehäuse der nicht gezeigten Niederschlagsvorrichtung befestigt sind und mittels der Isolationselemente 7 ^die Endplatten 3 tragen·

Vor allem lassen die Figuren 1, 2, 5 und 6 erkennen, daß jede Elektrodeplatte 4 bzw. 5 mit Stützöffnungen 8 versehen ist· Bei der veroffenbarten Ausführung können vier oder mehr solcher Öffnungen pro Platte vorgesehen werden· Zum Zwecke einer ordentlichen parallelen Anordnung und Abstandshaltung und zum Erhalten einer gegenseitigen Deckung zusammen arbeitender Stützöffnungen werden die Platten 3» 4 und 5» 6 in einer entsprechenden

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Haltevorrichtung aufgestellt· Bei der dargestellten Ausführung hat jede Stützöffnung 8 eine im wesentlichen elliptische Form (wie in den Jig« 5 und 6 angedeutet), wobei die Hauptachse Y-Y der elliptischen Konfiguration sich senkrecht längst der Platte und die kleinere Achse X-X horizontaler Richtung sich erstreckt·

Sind die Platten 3, 4· und 5, 6 einmal richtig in der Haltevorrichtung aufgestellt worden, können die am weitesten inneliegenden Abstandshaltestäbe 11 ,und der äussere Abstands· haltestab 11^f durch die sich deckenden Stützöffnungen 8 hindurchgeführt werden· Wie in den Figuren 3, 4- und 6 der Zeichnungen angedeutet ist, haben die Abstandshaltestäbe 11 und 11· eine Querschnittsf orm, die im wesentlichen zweckmäßig gleich derjenigen der Stützöffnungen 8 ist, wobei es eine geringe Toleranz beim Hindurchführen des Stabes durch die Öffnungen und nach Eichten des Stabes in bezug auf die Öffnungen zwischen Stab und Öffnungen gibt· In diesem Zusammenhang ist es zu beachten, daß die Abstandshaltestäbe 11 und 11 * eine im wesentlichen kreisrunde Querschnittsform erhalten können, deren Durchmesser mit der länge der kleineren Achse X-X der öffnungen 8 übereinstimmt· Die Abstandshaltestäbe 11 und 11* besitzen jeweils die Rippenteile 12 bzw· 12*, die jeweils aus diametral gegenüberliegenden Seiten des kreisrunden Abschnitte des Abstandshaltestabes hervorragen und der Abstand der Endpunkte der Rippen 12 und12* ist etwas kleiner als die Länge der Hauptachse Y-Y der elliptischen Stützöffnungen 8· Schlitzgruppen 13 und 13 · sind in den Rippenteilen 12 und 12* vorgesehen, dl· sich jeweils senkrecht auf der Iängsachse der Abstandshaltestäb· 11 und 11' an gegenüberliegenden Seiten dieser Stäbe erstrecken, wob·! di· entsprechenden Schlitz· der einen Gruppe is wesentlichen deckungsgleich mit den entsprechenden Schlitzen der anderen. Gruppe angeordnet sind·

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Die Schlitze Jeder Gruppe 13 bzw. 13' befinden sich in vorbestimmten Abständen, wobei diese Abstände im wesentlichen gleich den Abständen sind, die die zu stützenden Platten beim Aufstellen in der Haltevorrichtrag während des Aufbaus der Plattenelektrode-Einheit (dies läßt sich auch im folgenden erkennen) haben« Be soll darauf hingewiesen werden, daß die Schlitze 13, 13^s geaügend tief und breit sind, um eine Drehung der Abstandshaltestäbe 11 und 11· um ihre Längsachse aus der eines, Lag® in die andere zu ermöglichen, wenn die genannten Stäbe durch die öffnungen 8 der Platten hindurchgeführt und die Schlitze in Deckung mit den entsprechenden Platten gebracht worden sind· In diesem Zusammenhang ist auch zu beachten, daß beim Drehen der Abstandshaltestäbe die Kanten der Schlitze 13$ 13^e ffiit Nockenmittel te Form der angehobenen» rippenartigen Elemente 16, 16^s, die sich an gegenüberliegenden Seiten und am Umfang der öffnungen 8 befinden, zusammen arbeiten« Diese rippenartigen Elemente, die jeweils eine derartige Form erhalten können, daß sie allmählich, an &®n gegenüberliegenden Enden der Platte anfangend, aus der Platt©n@beas ansteigen, so daß der Scheitel sich auf der Linie X-X der elliptischen Öffnungen 8 befindet, verursachen zwischen den Platten und den Stäben 11 und 11* im Bereich der Schlitze 13, 13* eine Nockenwirkung, um auf diese Weise die Platten in fester Berührung mit den genannten Stäben zu halten·

Hit der beschriebenen Anordnung ist es möglich, die Elektrodeplatten einer Einheit im gewünschten Abstand zu h&ltenj die Einheit in der gewünschten Lag« zu sperren und gleichzeitig eine kleine, geregelte Krümmung abgeglichener Art im Öffnungsbereich der Platten zustande zu bringen, um die Platten weiter zu. versteifen· Auch ist zu erwähnen, daß die vorerwähnte kleinere Toleranz zwischen den Abstandshaltestäben 11 bzw. 11· und den Öffnungen 8 eine Präzisionsbearbeitung

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überflüssig macht und die verschiedenen Bauelemente der Ge samt struktur lassen sich leicht zusammenbauen, ohne daß eine genaue Haltevorrichtung benötigt wirde Die Äbstandshalfestäbe lassen sich durch Guss-, Walz- oder Pressverfahren herstellen, gegebenenfalls auch durch vorteilhaftes Strangpressen eines geeigneten Stoffes wie Aluminium·

In den Figuren 7 bis 9 der Zeichnungen erkennt man Einzelheiten der Platten und der verschiedenen Stufen des Zusammenbaus· Beim Zusammenbau werden die Platten 3» 4- und 5»6 in einer nicht dargestellten Haltevorrichtung im Abstand mit deckungsgleich angeordneten Stützöffnungen 8 gehalten, wobei der Abstand zwischen den Platten gleich dem Abstand der querlaufenden Schlitze der Gruppen 13 und 13* der Abstandshaltestäbe 11 bzw· 11» ist. Nun werden die Stäbe 11 und 11» durch die Öffnungen 8 hindurchgeführt, wobei die Stäbe derart orientiert sind, daß die Rippenteile 12 und 12* sich auf der Hauptachse Y-Y der Öffnungen 8 befinden· Ist jede der Schlitzgruppen 13» 13' (jedes Stabes in der gewünschten Lage gegenüber der entsprechenden Platte, dreht man den Stab um 9o° um seine Längsachse_t so daß die Platten in den entsprechenden Schlitzen der Gruppen 13 und 13* zu liegen kommen· In diesem Zusammenhang - wie oben erwähnt sind die entsprechenden Schlitzgruppen 13 und 13* derart tief und breit, daß eine solche Drehung ermöglicht wird, wobei die Schlitze 14-, 14· etwas abgeschrägt sind, um die Drehung zu erleichtern· Da die Nockenmittel oder rippenartige Elemente 16, 16* seitlich neben der Öffnung 8 der Platten vorgesehen sind, werden beim Drehen der Stabefemente 11 und 11 · um 9o° die Schlitzkanten in Berührung mit den Nockenmitteln gebracht, um eine feste keilartige Verbindung zwischen den Stäben und den Platten zustande zu bringen. Wegen der Keilwirkung zwischen den angehobenen Oberflächen 16 bzw. 16* und den Schlitzkanten

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13» 13* werden die Platten an gegenüberliegenden Seiten der Öffnungen 8 etwas verformt, wobei die Verformung auf der einen Seite jeder Öffnung im wesentlichen gleich der Verformung auf der anderen Seite ist| durch diese etwaige Verformung wird die Plattenstruktur weiter verstärkt» Die rippenartigen Elemente dienen also nicht nur um die Platten zu verstärken, sondern auch um eine feste Verbindung zwischen den Schlitzen 13» 13* und den Platten 4, ohne eine übermäßige Verformung zu verursachen, zu schaffen, so daß während des elektrischen Niederschlags eine wirksame, elektrische Kontaktgebung erhalten wird»

Um die Einheit an den Endplatten 3 zu befestigen, werden die zwei mittleren Abstandshaltestäbe 11, die aus massivem Material hergestellt werden können, an den Enden mit Gewinde löchern versehen, zum .Anschluß der Schrauben 17, die die Stäbe 11 an der Platte 3 befestigen· Bei in ordentlicher Weise in der Einheit aufgestellten Abstandshaltestäben sind die Platten der Einheit in den gewünschten Abständen angeordnet, wobei dieser Abstand nur dann zu verändern ist, wenn die Stäbe 11 und 11· losgelöst um 9o° gedreht und aus den Plattenöffnungen herausgezogen worden sind·

Es ist zu beachten, daß beim Einführen der Abstandshaltestäbe 11 und 11* in die Öffnungen 8 der Platte di· Platten, die nicht durch die Stäbe getragen werden (Fig· 1 und 2), mit Ausnehmungen 1o versehen sind, um einen derartigen Zusammenbau zu gestatten und gegebenenfalls um eine elektrische Isolierung zu schaffen·

Aus den Figuren 3 bis 4a ist es ersichtlich, daß die äusseren Abstandehaltestäbe 11* hohl sind, um die flüssigkeitsZuführungskanäle 21, die sich innerhalb dieser Stäbe und entlang ihrer Längsachse erstrecken, au schaffen·

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Eine Mehrzahl von in Abständen angeordneten Sprühlöchern 22 sind in den Wänden der Stäbe 11' angeordnet, wobei diese Löcher mit dem Kanal 21 in Verbindung stehen· Diese Sprühlöcher sind am Umfang der Abstandshaltestäbe versetzt streifenförmig angeordnet« Vor allem ist es aus den Figuren 4 und 4a ersichtlich, daß die Löcher schrägliegend mit verschiedenen Winkeln angeordnet sind ι um eine wirksame und vollständige Bestreichung der ebenen Oberflächen der Elektrodeplatten zu erreichen·

Ein Ende jedes Abstandshaltestabes 11* läßt sich mit einem geeigneten Gewindestopfen 24 abddichten· Das andere Ende hat eine Verbindungsvorrichtung 26, die wiederum an einer Flüsigkeitssammelzuführung 27 angeschlossen ist, wobei letztere an eine geeignete Flüssigkeitsquelle führt· Bei verscheidenen Betriebsphasen lassen sich verschiedene Flüssigkeitstypen einschalten, um eine gute Spülung der Platte zu erreichen· Dann kann die Systemflüssigkeit selektiv abgewechselt werden, um eine geeignete dickflüssige Flüssigkeit einzuführen, die die elektrostatischen und staubanziehenden Eigenschaften der Platten verbessert· Selbstverständlich weil in bezug auf die Platten die flüssigkeitsführenden Abstandehaltestäbe nach innen liegen laßt sich eine weitaus bessere Spülung der Platten erreichen, als sie bei den bekannten Anordnungen möglich ist, bei welchen die Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtungen entweder auf der Einflußseit·, der Abflußseite oder über den Platten angeordnet sind·

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Claims

Patentanwälte
DIpI. Ing. Walter Meissner

DIpI. Ing. Herbert Tischer München, 8. September 1967 Büro München _f

München 2, Td ZIi

Patentansprüche

1, Eine Plattenelektrode-Einheit für eine elektrostatische Niederschlagsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von im vorbestimmten Abstand angeordneten Platten mit öffnungen vorbestimmter Form durch Abstandshaltestäbe mit einer Querschnittsform, die bei mindestens einer Lage des Stabes genügend mit der Form der öffnung, übereinstimmt, um das Durchführen des Stabes durch die göTiannteijöffnungen zu* erlauben, wobei der Abstandshaltestab mit gruppenweise, zusammengefaßten Schlitzen, die senkrecht auf die Längsachse des Stabes stehen₉ verseilen ist, und die Schlitze Jeder Gruppe im wesentlichen ±m. gleichen Abstand angeordnet sind, wie die der Platten und eine ausreichende fDiefe und Breite haben, um in bejuUg auf die Platten eine derartige Verbindung, daß die Platten im gewünschten Abstand gehalten werden, zu gestatten, durch Haltevorrichtung, um eine feste Verbindung der Schlitze der Haltestäbe mit den Platten einzuhalten, nach Durchführen des Abstandshaltestabes durch die Plattenöffnung und deckungsgleiche Einstellung der Schlitze in bezug auf die Platten und durch Flussigkeitssprühmittel, die mit dem gtaronten Abstandshalte_

stab zusammen arbeiten, um eine selektive Flüssigkeitsbehandlung der im Abstand angeordneten Platten zu ermöglichen«

2« Eine Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die genannte Halte-

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vorrichtung zur Herstellung einer festen Verbindung zwischen den Schlitzen der Abstandshaltestäbe .und den genannten Platten vorgesehen ist, und daß die genannte Vorrichtung aus rippenartigen Elementen besteht, die einteilig mit den genannten Platten und seitlich neben den Plattenöffnungen angeordnet sind, wobei diese rippenartigen Elemente jedes Paares sich im Abstand auf den wesentlichen gegenüberliegenden Seiten des Umfangs einer Öffnung angeordnet sind und auf der ebenen Plattenoberfläche hervorragen, derart, daß die dazu entsprechenden Enden jedes rippenartigen Elements allmählich aus der genannten Plattenebene in gleicher Eichtung entlang dem Umfang der Öffnung ansteigen, wobei diese Elemente derart angeordnet sind, daß sie quer über die Tiefenrichtung der Schlitze bei Drehung des Stabes um seine Längsachse verlaufen, um die genannten Platten in fester Berührung mit dem Stab zu halten.

3. Eine Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das genannte Flüssigkeitssprühmittel eine Flüssigkeitssamme1zuführung umfaßt, daß ein Fluss igke its Zuführungskanal, der in Verbindung mit der genannten Flüssigkeitssammelzuführung steht, entlang der Längsachse innerhalb des Abstandehaltestabes vorgesehen ist, und daß eine Vielzahl von in Abständen angeordneten Sprühlöchern, die in Verbindung mit dem genannten FlüsεigkeitsZuführungskanal stehen und derart orientiert sind, daß sie einen Flüssigkeitsstrahl auf die Wände der Platten der Einheit richten, vorgesehen sind,

£· Eine Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die genannten Sprühlöcher versetzt streifenförmig um den Umfang des Abstandshaltestabes angeordnet sind, wobei ihre Achsen schräg liegen und verschiedene Winkel einnehmen, um eine wirksame und vollständige Bestreichung der ebenen Oberflächen der genannten Elektrodeplatten zu erreichen.

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