DE1807018C

DE1807018C - Separate device for the prevention of deflagrations in Elektrostaubab

Info

Publication number: DE1807018C
Application number: DE19681807018
Authority: DE
Inventors: Kurt Horst 5201 Donrath BOlj I 00 Wiemer
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Filing date: 1968-11-05
Publication date: 1973-06-07

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verhütung von Verpuffungen in Elektrostaubabscheidern mit einem vom Hauptgasstrom abgezweigten Nebengasstrom, in dem Überschlagselemente angeordnet sind.The invention relates to a device for preventing deflagrations in electrostatic precipitators with a secondary gas stream branched off from the main gas stream, in the rollover elements are arranged.

Aus der österreichischen Patentschrift 229 440 ist eine Vorrichtung zur Verhütung von Gasexplosionen in einem Elektrostaubabscheider bekannt, bei der ein Teil der zu reinigenden Gase vom zum Abscheider führenden Hauptgasstrom abgezweigt und einer Explosionskammer zugeführt wird. In dieser Explosionskammer ist eine elektrische Funkenstrecke, ein Heizkörper oder ein das Gasgemisch entflammender Katalysator vorgesehen, mit deren Hilfe ein Dauerfunke erzeugt wird, der die Explosion auslöst. Um hierbei zu vermeiden, daß es zu Explosionen von Gasen im Abscheider kommt, muß strengstens darauf geachtet werden, daß die Zusammensetzung der Gasprobe repräsentativ für den Hauptgasstrom ist, und die Explosion in der Explosionskammer als ein die Steuerung der Betriebsspannung einleitender Vorgang auch tatsächlich ausgelöst wird. Außerdem müssen hierbei in der zur Explosionskammer führenden Nebengasleitung Rückschlagssicherungen eingebaut werden, um eine Übertragung der in der Explosionskammer ausgelösten Explosionen auf den Hauptgasstrom entgegenzuwirken.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, durch die unter Vermeidung der oben angeführten Nachteile Verpuffungen, insbesondere Explosionen, in einem Elektrostaubabscheider mit Sicherheit vermieden werden.A device for preventing gas explosions in an electrical dust separator is known from Austrian patent specification 229 440, in which part of the gases to be cleaned is branched off from the main gas flow leading to the separator and fed to an explosion chamber. In this explosion chamber, an electrical spark gap, a heating element or a catalytic converter that ignites the gas mixture is provided, with the aid of which a permanent spark is generated that triggers the explosion. In order to avoid gas explosions in the separator, it must be ensured that the composition of the gas sample is representative of the main gas flow and that the explosion in the explosion chamber is actually triggered as a process that initiates the control of the operating voltage . In addition, non-return devices must be installed in the secondary gas line leading to the explosion chamber in order to counteract a transfer of the explosions triggered in the explosion chamber to the main gas flow.
The object of the invention is to create a device by means of which deflagrations, in particular explosions, in an electrical dust separator are reliably avoided while avoiding the disadvantages mentioned above.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in n.-n Nebengasstrom Hilfselektroden eingesetzt sind, o_;,-hochspannungsseitig mit dem ElektrostaubabschekU-r verbunden sind und deren Überschlagsspannung , ,-ringer ist als die Überschlagsspannung im Elektroabscheider. This object is achieved in that auxiliary electrodes are used in n.-n secondary gas flow, o _; , - are connected to the electrical dust collector on the high voltage side and their flashover voltage, - is lower than the flashover voltage in the electrical precipitator.

Auf diese Weise wird erreicht, daß bei der . Schickung des Elektrostaubabscheiders mit explosive Gasen oder Stäuben nur an den Hilfselektroden 1 Nebengasstrom Überschläge und keine Verpuffung : bzw. Explosionen auftreten können. Der Elektr staubabscheider wird auf diese Weise mit Sichert . davor geschützt, daß es im Betrieb zu Verpuffunp oder gar zu Explosionen im Staubabscheider körnig Die gleiche Gaszusammensetzung, die an den Huf, elektroden zu Überschlägen fuhrt, ist daher für d. Elektrostaubabscheider völlig ungefährlich, da ^. maß der Erfindung die Überschlagsspannung an ck; Elektroden im Elektrostaubabscheider höher liegt ιυ die Überschlagbspannung an den Hilfselektroden. D. Betriebsspannung des Elektrostaubabscheiders ka daher sehr vorteilhaft bis zum Überschlag an <.k: Hilfselektroden gesteigert werden, ohne daß eine Vc; puffungs- bzw. Explosionsgefahr für den Elektrostaub abscheider besteht.In this way it is achieved that in the. The electric dust separator is only sent with explosive gases or dust at the auxiliary electrodes 1 secondary gas flow Flashovers and no deflagration: or explosions can occur. The electric dust separator is secured in this way. protected against deflagration or even explosions in the dust collector granular. Electric dust separator completely harmless, because ^. the invention measured the breakdown voltage at ck; Electrodes in the electric dust separator are higher ιυ the flashover voltage on the auxiliary electrodes. D. Operating voltage of the electric dust separator ka is therefore very advantageous up to the flashover at <.k: auxiliary electrodes can be increased without a Vc; There is a risk of puffing or explosion for the electric dust separator.

Bei unveränderten Gaseigenschaften ist die Über-Schlagsspannung an den Hilfselektroden in erste 1 Linie vom Abstand der Elektroden abhängig. Durch die hochspannungsseitige Verbindung der Hilfselektroden mit dem Elektrostaubabscheider ist die an den Hilfselektroden anliegende Spannung etwa gleich hoch wie die Spannung im Elektrostaubabscheider. Die gegenüber den Sprühelektroden im Elekirostaubabscheider geringere Überschlagsspannung an den Hilfselektroden ergibt sich also vorteilhaft im wesentlichen durch Einstellen eines bestimmten Abstandes zwischen den Hilfselektroden, der geringer ist als der Abstand zwischen den Elektroden im Elektrostaubabscheider. Die hochspannungsseitige Verbindung zwischen den Hilfselektroden und dem Elektrostaubabscheider ist aber auch hinsichtlich der Anlagekosten im Vergleich zu bekannten Elektrostaubabscheidern von Vorteil. Sie erspart nämlich eine zusätzliche Hochspannungsanlage, die sonst für den Betrieb der Hilfselektroden notwendig wäre.If the gas properties remain unchanged, the over-impact voltage is on the auxiliary electrodes depends in the first 1 line on the distance between the electrodes. Through the high-voltage connection between the auxiliary electrodes and the electrical dust collector is the connection to the The voltage applied to the auxiliary electrodes is about the same as the voltage in the electric dust collector. The opposite the spray electrodes in the electrical dust separator lower flashover voltage on the auxiliary electrodes is thus advantageously obtained essentially by setting a certain distance between the auxiliary electrodes, which is smaller than the distance between the electrodes in the electrostatic precipitator. The high-voltage connection between the auxiliary electrodes and the electric dust collector but is also in terms of system costs compared to known electrical dust collectors advantageous. Namely, it saves an additional high-voltage system, which is otherwise necessary for the operation of the Auxiliary electrodes would be necessary.

Es sind zwar auch Schutzeinrichtungen, wie Hochvakuumröhren, elektrische Sicherungen u. dgl., zur Vermeidung von Lichtbogenüberschlägen in Elektrostaubabscheidern bekannt, jedoch führen diese Schutzeinrichtungen nicht nur bei jedem Lichtbogenüberschlag im Abscheider bzw. bei jeder Überschreitung einer bestimmten Betriebsspannung zu einer Betriebsunterbrechung der ganzen Anlage, sondern sind auch in ihrem Aufbau sehr aufwendig und störanfällig.There are also protective devices, such as high vacuum tubes, electrical fuses and the like Avoidance of arcing in electrical dust collectors is known, but these protective devices lead not only with every flashover in the separator or every time it is exceeded a certain operating voltage to an interruption of operation of the whole system, but are also very complex and prone to failure in their structure.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Hilfselektroden gegeneinander beweglich angeordnet. Auf diese Weise kann die Überschlagsr.pannung an den Hilfselektroden jeweils auf optimale Betriebs- und Sicherheitsbedingungen eingestellt werden.According to an advantageous development of the invention, the auxiliary electrodes can be moved relative to one another arranged. In this way, the rollover voltage on the auxiliary electrodes each set to optimal operating and safety conditions will.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind dem Stromkreis für die Hilfselektroden Anzeige- und/oder die Betriebsspannungen im Elektrostaubabscheider regelnde Schaltgeräte zugeordnet. Mit ihrer HilfeIn a further embodiment of the invention, the circuit for the auxiliary electrodes are display and / or the operating voltages in the electric dust separator are assigned to regulating switching devices. With your help

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kann die Betriebsspannung des Elektrostaubabscheiders von einem bestimmten Grenzwert der Entladungen an den Hilfselektroden ab beeinflußt werden. Eine Änderung der Betriebsspannung kann hierbei entweder manuell oder automatisch vorgenommen werden. Bei automatischer Steuerung ist es zweckmäßig, elektronische Regler einzusetzen.the operating voltage of the electric dust collector can exceed a certain limit value of the discharges can be influenced from the auxiliary electrodes. A change in the operating voltage can here can be done either manually or automatically. With automatic control it is advisable to to use electronic controllers.

Zum Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, die Betriebsspannung des Elektrostaubab- *o scheiders in Abhängigkeit von der Höhe der Überschlagsspannung an den Hilfselektroden zu steuern. Hierdurch kann die Betriebsspannung im Elektroabscheider jeweils den zu reinigenden Gasen angepaßt werden, so daß eine Reinigung der Gase stets ohne Verpuffungs- bzw. Explosionsgefahr für den Elektrostaubabscheider erfolgen kann.To operate the device according to the invention is provided in an advantageous development of the invention, the operating voltage of the electrical * o separator depending on the level of the flashover voltage to control on the auxiliary electrodes. This can reduce the operating voltage in the electrostatic precipitator each of the gases to be cleaned are adapted, so that a cleaning of the gases always without There is a risk of deflagration or explosion for the electric dust separator.

Die Steuerung der Überschlagsspannung an den Hilfselektroden erfolgt in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung dadurch, daß die an den Hilfselektro- »o den angelegte Spannung periodisch zwischen der Überschlagsspannung und einem darunterliegenden Spannungswert verändert wird.The control of the flashover voltage at the auxiliary electrodes takes place in an advantageous development of the invention in that the to the auxiliary electrical »o the applied voltage periodically between the breakdown voltage and a lower one Voltage value is changed.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß bei konstanter, an den Hilfs- »5 elektroden anliegender Betriebsspannung die Überschlagsspannung an den Hilfselektroden periodisch variiert wird, wobei die Überschlagsspannung jeweils bis zum Erreichen von Überschlägen verringert und anschließend wieder vergrößert wird. Diese periodisehen Variierungen der Überschlagsspannung an den Hilfselektroden ermöglichen sehr vorteilhaft jeweils eine genaue Ermittlung der augenblicklichen Zusammensetzung der zu reinigenden Gase und die Einstellung der Betriebsspannung des Elektrostaubabscheiders auf den jeweils für das zu reinigende Gas optimalen Spannungswert. Der Abscheidegrad des Elektrostaubabscheiders kann dadurch in jedem Betriebspunkt der Anlage optimiert werden. Another advantageous development of the invention consists in the fact that with constant, on the auxiliary »5 operating voltage applied to the electrodes periodically increases the sparkover voltage at the auxiliary electrodes is varied, with the flashover voltage being reduced in each case until flashovers are reached is then enlarged again. These periodic variations in the withstand voltage at the Auxiliary electrodes very advantageously enable an exact determination of the instantaneous composition in each case the gases to be cleaned and the setting of the operating voltage of the electric dust separator to the optimal voltage value for the gas to be cleaned. The degree of separation of the electric dust separator can thus be optimized at every operating point of the system.

Die Vorrichtung und die Betriebsweise der Vorrichtung gemäß der Erfindung werden an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The device and the mode of operation of the device according to the invention are based on a In the drawing schematically illustrated embodiment explained in more detail.

Die Behandlungsgase werden einem Elektrostaubabscheider 4 über eine Hauptgasleitung 5 zugeführt. Ein geringer Teil der Gase wird als Ncbengasstrom 3 über eine isolierte Rohrleitung für den Nebengasstrom 3 an Hilfselektroden 2 vorbeigeführt. Der Abstand 1 der Hilfselektroden 2 wird hierbei so gewählt, daß ein Überschlag bereits bei einer Spannung erfolgt, die etwas geringer ist als die Spannung im Elektrostaubabscheider 4. Bei einer solchen Anordnung kann die Betriebsspannung des Elektrostaubabscheiders 4 soweit gesteigert werden, bis an den Hilfselektroden 2 ein Überschlag erfolgt, ohne daß eine Verpuffungsgefahr im Elektrostaubabscheider 4 zu befürchten ist. Die Hilfselektroden 2 werden direkt oder über Schaltgeräte 7 gespeist. Die Hilfselektroden 2 sind hierbei zweckmäßig in einem verpuffungssicheren Gehäuse 8 untergebracht, und zwar für den Fall, wenn es bei einem Überschlag an den Hilfselektroden 2 zu einer Verpuffung der zwischen den Hilfselektroden hinriiirrhgefiihrten Gase im Gehäuse 8 kommen sollte. Um auch bei wechselnder Gasqualität ständig mit der höchstzulässigen Betriebsspannung arbeiten zu können, ist eine dauernde Überwachung der Anlage notwendig. Hierbei soll in erster Linie bei einer anfangs festgelegten Grundeinstellung des Abstandes ,,τ . υ. „Hpn 2 wobei Überschlagsfreibeit des der Hilisclekiroden 2, woj^De _h , _{istet sein muß} The treatment gases are fed to an electrical dust separator 4 via a main gas line 5. A small part of the gases is led past auxiliary electrodes 2 as benzene gas stream 3 via an insulated pipeline for secondary gas stream 3. The distance 1 between the auxiliary electrodes 2 is chosen so that a flashover occurs at a voltage that is slightly lower than the voltage in the electric dust separator 4 a flashover takes place without fear of a risk of deflagration in the electric dust separator 4. The auxiliary electrodes 2 are fed directly or via switching devices 7. The auxiliary electrodes 2 are expediently accommodated in a deflagration-proof housing 8, specifically for the case if the gases carried between the auxiliary electrodes should deflagrate in the housing 8 in the event of a flashover at the auxiliary electrodes 2. In order to be able to work continuously with the maximum permissible operating voltage even with changing gas quality, constant monitoring of the system is necessary. With an initially defined basic setting of the distance ,, τ. υ. "Hpn 2 where rollover freedom of the Hilisclekiroden 2, woj ^De _h , _{istet must be}

Elektrostaubabscheider, 4 gew ^ ^ ^^^Electric dust separator, 4 wt ^ ^ ^^^

die gewählte Betrkbsnoch den an-the selected company nor the other

wenigen Betriebsbedingungenfew operating conditions

angepaßtcustomized

den Kontrollvorgang von manueller Bei; unabhängig zu machen, ist vorgesehen, die ^the control process of manual case; To make it independent, it is provided that the ^

SrSSSSS;?SrSSSSS ;?

Hilfselektroden 2 ersehenden Meßwerte kann die I, Ssspannung des ^Elektroabscheider 4 vermine,Auxiliary electrodes 2 seen measured values can be the I, Voltage of the ^ electrostatic precipitator 4 mine,

^Ansiatt die an den Hilfselektroden 2 anliegen Betriebs pannung zu verändern, kann auch die üb.^ Ansiatt that are in contact with the auxiliary electrodes 2 Changing the operating voltage can also affect the

elektroden 2 kann automatisiert werden wenn n, chanische Mittel z. B. ein motorisch betätigter Exze; ^antrieb 6 ο gesehen ist, und eine Wirkungsverb,, dung beliebiger bekannter Art hergestellt wird, die mbeschaffen ist daß sie bei einem Überschlag an der. «^elektroden des Elektrostaub.bBche.de« 4„infolge veränderten Verhaltens der Gase und Staut,, den Abstand der Hilfselektroden 2 vermindert und damit eine erhöhte Sicherheit gegen Überschlage im Elektrostaubabscheider 4 schafft. Die erwähnten elektromechanischen Zwischenglieder sowie die fur die Wirkungsverbindung netwendigen Organe s.nd nichi Bestandteile der Erfindung, sondern in der Elektrotechnik allgemein bekannt. Sie wurden zur Vereinfachung der Abbildung daher zeichnerisch nicht dar-electrodes 2 can be automated if n, mechanical means z. B. a motorized Exze; ^ drive 6 ο is seen, and an effect verb ,, manure of any known type is produced, the mbeschaffen is that she is at a rollover at the. «^ Electrodes of Elektrostaub.bBche.de« 4 "as a result changed behavior of the gases and accumulations, the distance between the auxiliary electrodes 2 and reduced thus increased security against rollover in the Electric dust separator 4 creates. The electromechanical ones mentioned Intermediate links as well as the organs necessary for the active connection are nichi Components of the invention, but generally known in electrical engineering. They were made for simplification the figure is therefore not graphically

SeErfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise der Nebengasstrom auch direkt vom Elektrostaubabscheider aus oder erst hinter dem Elektrostaubabscheider vom bereits gereinigten Gasstrom abgeleitet werden Die bei den zuletzt genannten Abzweigungen des Nebengasstroms eventuell vorhandene geringere elektrische Leitfähigkeit des bereits gereinigten Gases wird ausgeglichen durch den Einsatz von Hilfselektroden mit entsprechend geringerer Überschlagsspannung In jedem Falle finden aber die Überschlage nur an den Hilfselektroden statt- Der besondere Vorteil, der gemäß der Erfindung erzielt wird, besteht darin, daß bei höchstmöglichem Abscheidungsgrad keine Verpuffungsgefahr im Elektrostaubabscheider eintritt und kostspielige Sicherheitsvorkehrungen entbehrlich werden.However, the invention is not limited to this embodiment limited. For example, the secondary gas flow can also come directly from the electric dust separator derived from the already cleaned gas flow from or only after the electrical dust separator The smaller ones that may be present at the last-mentioned branches of the secondary gas flow The electrical conductivity of the gas that has already been cleaned is compensated for by the use of auxiliary electrodes with a correspondingly lower flashover voltage In each case, however, the flashover only takes place instead of the auxiliary electrodes - The particular advantage achieved according to the invention is that that with the highest possible degree of separation there is no risk of deflagration in the electric dust separator and costly security precautions can be dispensed with.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for preventing deflagrations in electro-dust separators with a secondary gas flow branched off from the main gas flow, in the rollover elements are arranged, characterized in that in the secondary gas flow (3) Auxiliary electrodes (2) are used, the high-voltage side with the electric dust separator (4) are connected and their breakdown voltage is lower than the breakdown voltage in the electrostatic precipitator.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the auxiliary electrodes (2) against each other are movably arranged.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the circuit for regulating the auxiliary electrodes display and / or the operating voltages in the electric dust separator Switching devices (7) are assigned.

4. A method for operating the device according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the operating voltage of the electric dust separator as a function of the The amount of the flashover voltage at the auxiliary electrodes is controlled.

5. The method according to claim 4, characterized in that the applied to the auxiliary electrodes Voltage periodically between the flashover voltage and one below it Voltage value is changed.

6. The method according to claim 4, characterized in that at constant, on the auxiliary electrodes With the operating voltage applied, the flashover voltage at the auxiliary electrodes periodically is varied, with the breakdown voltage in each case reduced until reaching Überei beat and then enlarged again.