DE2018447C3

DE2018447C3 - Sprühelektroden in Elektroabscheidern

Info

Publication number: DE2018447C3
Application number: DE19702018447
Authority: DE
Inventors: Otfried 6000 Frankfurt Heurich
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1970-04-17
Filing date: 1970-04-17
Publication date: 1975-07-24
Also published as: JPS546746B1; DE2018447B2; DE2018447A1

Description

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Die Erfindung betrifft Sprühelektroden in Elektroab- *5 acheidem vorzugsweise mit rohrartigen Niederschlagseleki roden, bestehend aus gezahnten, in sich verdrehten ttändern.

Zweck der Erfindung ist es, gezahnte Bänder als Sprühelektroden in Elektroabscheidern mit Vorzugs· weise rohrartigen Niederschlagselektroden einzusetten.

Es hat sich in der Praxis gezeigt daß in elektrostauichen Staubabscheidern in vielen Fällen Sprühelektroden verwendet werden, die durch ihre besondere Formgebung eine gute Abscheidung gewährleisten. Außer den bekannten sternförmigen Sprühdrähten (deutsche Gebrauchsmuster 1694 460 und 1960 319) lind mit Spitzen besetzte Sprühelektroden (DT-PS 507 914; DT-AS 1023 012; DT-AS 263 706) bekannt, deren Sprühwirkung in vielen Fällen besser ist und auf die besondere Ausbildung und Anordnung sowie Verteilung der Spitzen gegenüber den Niederschlagselektroden zurückgeführt wird.

Die Montage solcher Spitzenelektroden erfordert viel Richtarbeit. Beim Transport verbogene oder bi;- »chädigte Spitzen müssen zusammen mit der Sprühelektrode gerichtet werden, wenn sie nicht in extra dafür vorgesehenen aufwendigen Transportbehältern rum Schütze der Spitzen und der Elektroden verschickt werden. Man ging deshalb dazu über, auch bandförmige Sprühelektroden zu verwenden, die bei einfacher Herstellungsweise eine große Festigkeit aufweisen und mit ihren gezahnten oder mit Spitzen besetzten Sprührändern eine erhöhte Sprühwirkung haben (DT-AS I 202 516; DT-Gbm 1 787 620; DT-Gbm 1 811 440; DT-Gbm 1 961 122; OE-PS 121 928; Staub 1965 Nr. 11, S. 511, Abb. 6; US-PS 2 505 907; DT-OS 1 407 524).

Solche Sprühelektroden haben den Nachteil, daß sie sich bei Veränderungen der Betriebs-, Gas- und Staub- do Verhältnisse nicht an diese anpassen lassen, sondern ausgebaut und durch andere Sprühelektroden ersetzt werden müssen, die den gegebenen Verhältnissen besser angepaßt sind.

Es sind auch Sprühelektroden bekannt, die zur Verbesserung der Abreinigung verdreht sind. Durch den dadurch erzeugten Spannungszustand werden bestimmte Grund- und Oberschwingungen bei einer Vi

bration oder einem Klopfschlag erzeugt (FR-PS

1 554 199).

Solche bandförmigen Elektroden waren bisher grundsätzlich nur für Plattenelektroabscheider verwendbar und nicht for Röhrenabscheider, weil sie mit ihren Spitzen oder Zähnen senkrecht auf die Ebene der Niederschlagselektroden ausgerichtet werden und deshalb in einem Rohrabscheider nicht den gesamten Umfang der Niederschlagselektrode gleichmäßig besprühen. Für Rohrelektroabscheider sind einfache Spttzenelektroden oder Stäbe, die wendelförmig mit Sprühlappen ausgebildet sind, geeigneter (GB-PS 968 065). Durch die Anordnung der Sprühlappen auf dem Sprühstab wird eine gleichmäßigere Sprühwirkung auf dem Umfang des Niederschlagsrohres erzeugt Solche Elektroden sind aber teuer in der Herstellung, schwer auszurichten und nicht optimal auf die Betriebsverhältnisse eines Abscheiders, insbesondere hinsichtlich der Stromspannungskennlinie einzurichten.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu überwinden durch eine einfach herzustel lende, ohne besondere Transportgestelle zu befördernde und praktisch ohne Richtarbeit zu montierende sowie in ihrer Stromspannungskennlinie veränderliche Sprühelektrode.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bänder in bekannter Weise befestigt und gegen Verdrehung gesichert sind, und daß die unteren Enden dieser Bänder zur Anpassung der Strom-Spannungskennlinie an optimale Abscheidebedingungen einstellbar so verdreht sind, daß die Sprühzähne über die Länge des Bandes gleichmäßig um einen Winkel zwischen 10 bis 120° wendelförmig gegeneinander versetzt angeordnet sind.

Die Vorteile liegen darin, daß die gezahnten Bänder in einem einfachen Arbeitsgang gestanzt werden, keine besonderen Transportgestelle erfordern und entweder gestreckt oder aufgewickelt oder aufgerollt verschickt werden. Die aufgerollten Bänder werden im elektrosta tischen Entstauber, beispielsweise einem Röhrenelektroabscheider, an ihrem oberen Ende gegen Verdrehungen gesichert an Trägern befestigi. Danach wird jedes einzelne Band so lange um seine Achse verdreht, bis sich die gewünschte Winkelstellung der einzelnen Sprühzähne zueinander über die gesamte Länge des Bandes eingestellt hat. Die Zahl der dazu nötigen vollen Umdrehungen ist von der Länge des Bandes und der gewünschten Winkeisteilung der Zähne zueinander sowie der Zahl der Zähne oder Spitzen abhängig. Durch die Verdrehung des Bandes wird dieses dabei gleichzeitig in seiner Lage versteift und zu einer Geraden ausgerichtet. Dadurch erhält man aber eine gleichmäßig nach allen Seiten sprühende Bandelelektrode die auch für den Einbau in Röhrenelektroabscheider geeignet ist.

Unter gleichmäßig um einen bestimmten Winkel gegeneinander versetzt wird dabei verstanden, daß sich die Winkel beim Verdrehen mit einer gewissen ToIe ranz von etwa 2 bis 3° von Spitze zu Spitze einstellen.

Die Strom-Spannungskennlinie eines elektrostati sehen Abscheiders kann durch die unterschiedliche Winkelstellung der einzelnen Sprühspitzen oder Zähne zueinander wesentlich beeinflußt werden. So wurd« z. B. an einem Rohrabscheider gefunden, daß bei kon stanter Spannung durch Verändern der Winkelstellung eine Erhöhung des Sprühstromes erfolgt, der etwa be einer Winkelstellung zwischen 55 bis 75° ein Maximun erreicht und bei einer weiteren Verdrehung der Sprüh

zähne gegeneinander wieder abnimmt Die dabei beobachteten Sprühstrominderungen betragen bis zu 50%. Damit hat man aber ein einfaches Hilfsmittel an der Hand, sich mit der Stromspannungskennlinie den Abscheidebedingungen optimal anzupassen. Eine solche Anpassung kann ausschlaggebend sein für die Garantieerfüllung eines elektrostatischen Staubabscheiders. Bisher mußten bei nicht ausreichendem Sprühstrom und damit verbunden ungenügender Staubabscheidung oft die Sprüharähte eines Feldes insgesamt ausgetauscht werden. Hierzu war es nötig den Abscheider zu öffnen, die Sprühdrähte zu demontieren und neue intensiver sprühende Syitzenelektroden einzubauen. Dies kann hier vollständig entfallen. Eine sukzessive Anpassung der Stromspannungskennlinie an die Betriebsverhäknisse läßt sich in einfacher Weise durch Verändern der Winkelstellung der Zähne zueinander erreichen. Durch Vor- oder Zurückdrehen des gezahnten Bandes wird der optimale Betriebspunkt eingestellt. Dazu benötigt man nur einen kurzen Betriebsstillstand, in dem diese Veränderungen an den Sprühelektroden vorgenommen werden können, ohne daß hierzu die Sprühelektrode ausgebaut werden muß.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden gezahnte Bänder verwendet, die aus Kupferblei Pb 99,9 Cu bestehen, in derem Inneren eine Stahlseele angeordnet ist.

Durch den Einbau einer Stahlseele in das Sprühband mit einer Verdichtung oder Verknotung der Stahlseeie an ihren Enden, mit denen es in Buchsen eingelötet und in einer Führung befestigt ist, wird eine Längung der Bleisprühelektrode verhindert. Weiterhin hat sich Pb 99,9 Cu als besonders günstig bei aggressiven Gasen oder Säurenebeln in Röhrenelektroabscheidern erwiesen auf Grund seiner Korrosionsbeständigkeit sowie seiner geringen Elastizität gegenüber Verdrehungen des Bandes. Es hat sich gezeigt, daß sich Sprühbä..der aus Pb 99,9 Cu beliebig vor- oder zurückdrehen lassen ohne bleibende Formänderungen zu erleiden.

Während solche Sprühclektroden vorzugsweise für Röhrenabscheider Anwendung finden, die für die Absch'-'dung von beispielsweise Schwefelsäurenebel ausgek> ι sind, ist bei der Anwendung in Platt nabscheidern ein geringerer Einfluß auf die Stromspannungskennlinie festzustellen, weil die Sprühelektroden nicht allseitig von der Niederschlagselektrode umgeben sind.

Im folgenden wird die Erfindung in den F i g. 1 bis 4 näher und beispielsweise beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Reihe von Ausführungen gezahnter Sprühbänder vor dem Einbau,

F i g. 2 die obere und untere Befestigung der gezahnten Sprühbänder,

Fig.3 in perspektivischer Ansicht die verdrehten Sprühbänder,

F i g. 4 in Kurven den Sprühstrom in Abhängigkeit von dem Winkel benachbarter Sprühzähne bei konstanter Spannung.

In F i g. 1 sind unter a), b) und c) drei mögliche Sprühelektrodenformen gezeigt, die aus Bändern 1 der Breite b und der Dicke d ausgestanzt sind. Sie können Stahlseelen c enthalten, wenn sie aus einem geringer elastischen Material wie beispielsweise Pb 99,9 Cu oder ähnlichen Materialien bestehen. An diesen Bändern snd Zähne 2 oder Spitzen 3 ausgestanzt, die jeweils gegenüberliegend versetzt sind.

In F i g. 2 wird die obere und untere Befestigung einer Sprühelektrode 1 nach F i g. 1, a) gezeigt. Die bandförmige Sprühelektrode 1 besitzt eine Stahlseele a, die an den Enden außerhalb der Sprühelektrode 1 verknotet oder verdickt ist, beispielseise am unteren Ende durch eine öse 4 und am oberen Ende mit einem Knebel 5. Das obere Ende der Stahlseele ist in einer Bundbuchse 6 mit einem Kragen 7 mit dem Knebel 5 homogen verlötet. Das untere Ende der Stahlseele a ist als öse 4 ausgebildet und in einer Führung 8 verlötet Die Bundbuchse 6 hat dabei vorteilhaft einen vieleckigen Querschnitt und ist an einem Rahmen 9 in einem Winkelstück 10 befestigt. Auch die Führung 8 ist an einem unteren Rahmen 9 in einem Winkelstück 10 so ausgebildet, daß sie mit einem Schraubenschlüssel verdreht werden kann. Nach dem Verdrehen der gesamten Sprühelektrode 1 auf die gewünschte Winkelstellung der Zähne 2 oder Spitzen 3 wird das untere und obere Ende durch Arretierscheiben 11 gesichert.

F i g. 3 zeigt perspektivisch die Elektroden a), b) und

c) aus F i g. 1 nach dem Verdrehen.

F i g. 4 ist an Hand eines Beispieles schematisch beschrieben:

Eine Sprühelektrode nach F i g. 1 a) und F i g. 3 a) wurde in einem Einrohrabscheider eingebaut. Unter Luft wurde dabei Sekundärstrom und Sekundärspannung in Abhängigkeit von der Winkelstellung gemessen und dabei die in F i g. 4 gezeigten Kurven ermittelt. In F i g. 4 sind auf der Ordinate der spezifische Sekundärstrom in m^A/m² (Milliampere pro Quadratmeter Niederschlagsfläche) aufgetragen und auf der Abszisse die Winkelstellung der Sprühzähne gegeneinander. Die verschiedenen Kurven haben als Parameter verschiedene Stufen konstanter Spannung.

Den Kurven kann man entnehmen, daß unabhängig von der angelegten Spannung bei Winkelstellungen zwischen 60 bis 70° der Strom ein Maximum erreicht. Unterschiede bis zu 50% in der Stromaufnahme wurden gemessen.
Bei Plattenelektroabscheidern war dieser Effekt verständlicherweise wesentlich geringer und betrug nur etwa 30% in der Stromerhöhung. Doch führen schon solche Verbesserungen der Stromaufnahme zu einer wesentlichen Erhöhung der Abscheidung, um bei knapp ausgelegten Elektroabscheidern die Garantieerfüllung zu sichern.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

« Patentansprüche:

l/Sprühelektroden in Elektroabscheidern vorugs^eise mit rohrartigen Niederschlagselektroden, Stehend aas gezahnten, in sich verdrehten Bändadurch gekennzeichnet, daß die ler (1) an ihren oberen Enden in bekannter /eise befestigt und gegen Verdrehen gesichert sind, und daß die unteren Enden dieser Bänder zur Anpassung der Stromspannungskennlmie an optimale Abscheidebedingungen, einstellbar so verdreht sind, daß die Sprühzähne über die Länge des Bandes gleichmäßig um einen Winkel zwischen 10 bis 120° wendelförmig gegeneinander versetzt angeordnet sind
2. Sprühelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gezahnten Bänder (!) aus Kupferblei Pb 99,9 bestehen, in derem Inneren eine Stahlseele angeordnet ist.

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