DE2317256B2

DE2317256B2 - Steuer- und Regeleinrichtung für eine Anlage zum Abscheiden von Aerosolen mit einem Elektroabscheider

Info

Publication number: DE2317256B2
Application number: DE19732317256
Authority: DE
Inventors: Werner Ing.(Grad.) 4788 Warstein Finke; Kurt Dipl.-Ing. 4785 Belecke Fischer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1973-04-06
Filing date: 1973-04-06
Publication date: 1978-03-09
Also published as: DE2317256A1; DE2317256C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuer- und Regeleinrichtung für eine Anlage zum Abscheiden von Aerosolen mit einem Elektroabscheider, zur Erfassung von Spannungsüberschlägen sowie zur Erfassung und Löschung von Stehlichtbögen und zur Erfassung von Dauerkurzschlüssen im Elektroabscheider und dann Abschaltung der Anlage, mit einem im Nebenschluß des Elektroabscheiders liegenden Spannungsteiler und einem im Abscheiderstromkreis liegenden Shunt zur Erfassung des Abscheiderstromes, bei welcher Einrichtung die Abscheiderspannung mittels eines Hochspannungstransformators und eines Hochspannungsgleichrichters erzeugt wird und nach einem mittels eines Sollwertgebers mit über eine stromabhängig gesteuerte Schaltstufe geladenem Führungskondeniator vorgegebenen zeitlichen Verlauf durch ein mit Phasenanschnitt der Primärwechselspannung gesteuertes Thyristorstellglied oder durch einen Transduktor beim Einschalten der Anlage zunächst linear und schnell bis in die Nähe der Überschlagsgrenze ansteigend und sodann weiterhin linear und langsam ansteigend veränderbar ist und beim Auftreten von Spannungsüberschlägen (Wischern) im Elektroabscheider jedesmal abgesenkt wird und durch Vorgabe der Größe der Absenkung und des Wiederanstieges eine für jeweils optimalen Abscheiderbetrieb wählbare Wischeranzahl pro Zeiteinheit erzielbar ist und konstant geregelt wird.

Durch die DE-OS 19 23 952 ist eine gleichartige Einrichtung bekannt, die sich von der vorangehend beschriebenen Steuer- und Regeleinrichtung dadurch unterscheidet, daß beim Auftreten von Wischern im Elektroabscheider die Sollspannung eines Sollwertgebers jedesmal so weit abgesenkt wird, daß unabhängig von der Höhe der Abscheiderspannung und der Größe des Abscheiderstromes die Wischer in einem Zeitraum

von einer Minute oder langer mit einer vorgewählten konstant bleibenden Anzahl auftreten.

Diese bekannte Einrichtung enthält einen beim Auftreten von Wischern im Elektroabscheider über einen Anpaßvierpol angeregten Differenzverstärker, dessen Anregschwelle mittels des Vierpols an den Formfaktor des Abscheiderstroms angepaßt wird. Im übrigen wird während des Abscheiderbetriebes diese Anregschwelle entsprechend dem Verlauf des zeitlichen Mittelwertes des Abscheiderstromes verändert, so dad die im Abscheiderbetrieb auftretenden Wisscher durch hierdurch entstehende Überstromimpulse, die sich dem Verlaufe des Abscheiderstromes überlagern, stromflexibel erfaßbar sind. Hingegen benötigt die bekannte Einrichtung, wenn die Abscheidspannung mittels Thyristorstellglied geregelt wird, eine Anlaufstufe, durch die beim Einschalten sowie auch bei jedem Wiedereinschalten der Abscheideranlage die Erfassung von Dauerkurzschlüssen und von Stehlichibögen im Elektroabscheider während des Schnell-Hochlaufes der Abscheiderspannung kurzzeitig blockiert wird.

Des weiteren enthält die Einrichtung eine Kippstufe, die bei einem Abscheiderstrom wählbarer Größe anspricht und beim Auftreten eines Stehlichtbogens im Elektroabscheider über ein selektives Zeitglied angestoßen wird, wodurch die Steuerung des im Primärstromkreis des Hochspannungstransformators liegenden Thyristorstellgliedes oder eines Transduktors eine einstellbare Zeit lang unterbrochen und gleichzeitig die Sollspannung so weit abgesenkt wird, daß nach Aufhebung der Unterbrechung und Wiedereinschaltung der Anlage der Lichtbogen nicht wiederzünden kann.

Mit der bekannten Einrichtung werden, wie oben erwähnt, die beim Abscheiderbetrieb auftretenden Wischer an den Überstromimpulsen in dem Abscheiderstromverlauf erkannt, der an einem Shunt direkt überwacht wird. Andererseits wird das Auftreten vor» Stehlichtbögen durch direkte Überwachung des Primärwechselstromes vor dem Hochspannungstransformator erfaßt. Dauerkurzschlüsse im Elektroabscheider werden durch Überwachung der Primärwechselspannung mit Hilfe eines auf Unterspannung ansprechenden Erfassungsgliedes festgestellt.

Durch die FR-PS 12 86017 ist eine Einrichtung zum Regeln der Spannung eines Elektroabscheiders bekannt, bei welcher im Nebenschluß des Elektroabscheiders ein kapazitiver Spannungsteiler zur Erfassung der Abscheiderüberschläge angeordnet ist und im Abscheiderstromkreis ein Shunt liegt, welcher den Abscheiderstrom begrenzt.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, die oben angeführten Vorgänge und Störungen ebenfalls durch Überwachung der Abscheiderspannung zu erfassen und dabei die Ansprechzeit noch erheblich zu verkürzen. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, die betreffende Einrichtung derart auszuführen, daß die Verwendung einer Anlaufstufe überflüssig wird.

Es sind durch die DE-Auslegeschriften 19 11923, 19 11 924 und 19 11 925 entsprechende Einrichtungen für Elektroabscheideranlagen bereits bekannt, bei denen das Auftreten von Wischern im Elektroabscheider durch eine mittelbare Überwachung der Abscheiderspannung erfaßt wird. Zur Erfassung dient eine Glimmlampe, die über einem Fotoelement angeordnet ist, so daß der lichtempfindliche Bereich des Fotoelementes der Lichtstrahlung der Glimmlampe ausgesetzt wird. Diese mittelbare Erfassung kann jedoch z. B. durch äußere Einflüsse der Glimmlampe und des Fotoelementes beeinträchtigt werden.

Die oben dargelegte Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß gelöst durch einen im Hochspannungsgleichrichter eingebauten ohmschen Spannungsteiler zur Erfassung von Wischern und von Stehlichtbögen sowie auch von Dauerkurzschlüssen, und durch einen beim Auftreten von Stehlichtbögen und von Dauerkurzschlüssen über einen statischen Spannungsdiskriminator

ίο angesteuerten und über einen Impulssperrer die Steuerung eines Thyristorstellgliedes, dem, wie an sich durch die DT-PS 83 752 bekannt, ein Widerstand parallel geschaltet ist, unterbrechenden und ein selektives Zeitmeßglied in Lauf setzenden Schmitt-Trigger, sowie auch dadurch, daß dem Impulssperrer außerdem ein Zeitglied für die Kurzschlußabschaltung nachgeschaltet ist und daß der Schmitt-Trigger ferner auch über ein das Auftreten von Wischern dynamisch erfassenden Differenzierglied ansteuerbar ist und zur zeitlichen Steuerung der Spannungsabsenkung über einen ersten monostabilen Multivibrator und ein Stellglied, mit dem die Größe der Spannungsabsenkung vorgegeben wird, in den Sollwertgeber eingreift.

Damit beim Auftreten von Wischern die Abscheiderspannung jedesmal unterbrochen und die Unterbrechungszeit vorgegeben werden kann, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Schmitt-Trigger auch beim Auftreten von Wischern im Elektroabscheider wahlweise direkt oder mittels eines zweiten monostab:- len Multivibrators über ein einstellbares Zeitglied und einen gesteuerten Impulssperrer in die Steuerung eines Thyristorstellgliedes oder eines Transduktors zur Unterbrechung derselben eingreifend ausgebildet und es ist die Unterbrechungszeit mit dem Zeitglied einstellbar.

Die Steuer- und Regeleinrichtung gemäß der Erfindung enthält somit drei Zeitglieder, und zwar ein selektiv ausgeführtes Zeitglied, das beim Auftreten von Stehlichtbögen im Elektroabscheider in Lauf gesetzt wird, ferner ein außerdem bei Dauerkurzschluß in Lauf gesetztes sowie auch ein einstellbares Zeitglied, das nur beim Auftreten von Wischern im Abscheider in Lauf gesetzt wird, welche drei Zeitglieder allesamt durch einen Trigger in Gang gebracht werden. Durch die DE-OS 15 57 010 ist eine Regeleinrichtung für Speisegeräte von Elektrofiltern ebenfalls ohne Anlaufstufe bekannt, mit zwei durch insgesamt drei Trigger in Lauf setzbaren Zeitgliedern und mit einer anderen funktionellen Verknüpfung der Trigger und der Zeitglieder, im Unterschied zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung. Ein Zeitglied und ein Trigger werden bei einem Kurzschluß im Abscheider, beide Zeitglieder hingegen beim Auftreten von Stehlichtbögen wirksam.
Damit ferner beim Auftreten von Wischern die Steilheit des Wideranstiegs der Sollspannung vorgegeben werden kann, ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung der Sollwertgeber mit einem Stellglied zur Vorgabe der Steilheit des Wiederanstiegs der Sollspannung beim Auftreten von Wischern im Elektroabscheider versehen, das zwei gegeneinander geschaltete Konstantstromgeber enthält, die zur Erzeugung kleiner Differenzströme ausgeführt sind.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist für die Begrenzung des Abscheiderstromes zwischen

<v> 30 und 100% des Nennstromes ein statischer Stromdiskriminator und ein Stellglied zwischen dem Shunt und dem Sollwertgeber angeordnet.
Um des weiteren auch die Umschaltung von Schnell-

zu Langsamanstieg der Abscheiderspannung durch den dabei im Elektroabscheider zuerst auftretenden Wischer auslösen zu kennen, ist gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung, der mit dem einstellbaren Zeitglied verbundene Ausgang des zweiten monostabilen Multivibrators außerdem noch über einen Entkopplungswiderstand und einen gesteuerten elektronischen Schalter mit der stromabhängig gesteuerten Schaltstufe des Sollwertgebers verbunden.

Eine Steuer- und Regeleinrichtung gemäß der Erfindung kann für ein- und mehrphasige Betriebsstromkreise einer Abscheideranlage ausgeführt werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nachstehend beschrieben ist. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zum Steuern und Regeln für eine Abscheidanlage mit Elektroabscheider, bei der Thyristoren als Stellglied verwendet sind.

Fig. 2 vier Diagramme zur Veranschaulichung des Regel- und Steuervorganges beim Auftreten von Wischern sowie auch von Siehlichtbögen im Elektroabscheider.

Das Blockschaltbild der F i g. 1 zeigt links und stark herausgezeichnet den Betriebs- und Abscheiderstromkreis, der an eine einphasige Wechselstromquelle 2 angeschlossen ist. Dieser Stromkreis enthält eingangsseitig ein Ein- und Abschaltschütz 21, ein Thyristorstellglied 5, das aus einer Gegenparallelschaltung von zwei Thyristoren besteht, welchem ein nach dem Innenwiderstand des Elektroabscheiders bemessener Widerstand 5' parallel geschaltet ist, ferner eine Drossel D, einen Hochspannungstransformator 3, einen an der Sekundärwicklung dieses Transformators angeschlossenen Hochspannungsgleichrichter 4, welcher in Greatzbrückenschaltung ausgeführt sein kann, und an der Gleichstromscite dieses Gleichrichters die Reihenschaltung eines Elektroabscheiders 1 und eines als Shunt 8 bezeichneten St rommeß Widerstandes.

Dem Elektroabscheider 1 ist ein hochohmiger Spannungsteiler 7 parallel geschaltet, an welchem aus der Abscheiderspannung Spannungsüberschläge (Wischer), Stehlichtbögen und Dauerkurzschlüsse, die im Elektroabscheider auftreten, erfaßt werden. Da Hochspannungsgleichrichter 4 und Abscheider 1 in der Regel vor der Emissionsöffnung von Industrieschloten, d. h. in Abständen bis zu 100 Meter von der Steuer- und Regeleinrichtung der Abschuideranlage entfernt angeordnet werden, ist es zweckmäßig, den Spannungsteiler 7 in den Gleichrichter 4 einzubauen. Von dem Spannungsteiler 7 verläuft dann eine entsprechend lange Erfassungslcitung zum Eingang der Steuer- und Regeleinrichtung der Abscheideranlage. Infolge der Kapazität der langen Erfassungsleitung können Spannungsvorsprüngc im Verlaufe der Abscheiderspannung am Eingang der Einrichtung erheblich abgeflacht sein. Deshalb ist ein Impedanzwandler 71 dem Spannungsteiler unmittelbar nachgeordnet, über welchen der zeitliche Verlauf der Abscheiderspannung weitgehend unverändert der Steuer- und Regeleinrichtung zugeführt wird. Der Shunt 8 dient zur Erfassung des zeitlichen Verlaufs des Abscheiderstromes und es wird daran eine dem Abscheiderstrom proportionale Meßspariruing abgenommen und einem Stromcrfassungsglied81 zugeführt.

Es ist die Steuer- und Regeleinrichtung der Absclieiduranliigc wie folgt gegliedert: Ihre liingnngsstiifc bildet ein SpanniingM-ifassungsglied, welchem die Abscheiderspannung zugeführt ist. Der Ausgang diese Erfassungsgliedes verzweigt sich zu einem Differenzier glied 72, mit dem die Einbrüche in dem Verlauf de Abscheiderspannung beim Auftreten von Wischern im Abscheider selektiv registriert werden, und zu einem statischen Spannungsdiskriminator 91, mit dem Zusammenbrüche der Abscheiderspannung bis auf Spannungen unterhalb der Lichtbogen-Brennspannung beim Auftreten von Stehlichtbögen und Dauerkurzschlüssen im Abscheider registriert werden. Die zwei Ausgänge von 91 und 72 führen auf einen gemeinsamen Schmitt-Trigger Tr, welcher beim Auftreten eine Wischers oder eines Stehlichtbogens oder eines Dauerkurzschlusses im Elektroabscheider zum Anspre-

is chen gebracht wird.

Dem Schmitt-Trigger Tr sind gemeinsam und direk nachgeordnet ein erster monostabiler Multivibrator 74, ein zweiter monostabiler Multivibrator 74', ein selektives Zeitglied 94 und ein einstellbares zweites Zeitglied 76 mit drei getrennten Eingängen. Der Ausgang de ersten monostabilen Multivibrators 74 ist über ein Stellglied 75 mit einem Eingang des Sollwertgebers 6 verbunden. Mit Hilfe dieses Stellgliedes ist die Größe der Spannlingsabsenkungen der Sollspannung beim Auftreten von Wischern vorgebbar. Der Ausgang de zweiten monostabilen Multivibrators 74' ist über einen Entkopplungswiderstand 78 und einen gesteuerten elektronischen Schalter 79, z. B. eine Transistorschalt stufe, mit der stromabhängig gesteuerten Schaltstufe 62 des Sollwertgebers 6 verbunden, mit dem die Umschaltung von Schnell- und Langsamanstieg der Abscheider spannung zur Aktivierung des Elektroabscheider steuerbar ist. Es kann über diese Verbindung dii vorerwähnte Umschaltung durch einen schon während des Schnellanstieges der Abscheiderspannung auftretenden Wischer vorzeitig herbeigeführt werden, indem der elektronische Schalter 79 durch den infolge de Wischers in Gang gesetzten Multivibrator 74' durchge steuert und die Schaltstufe 62 betätigt wird.

Dem zweiten monostabilen Multivibrator 74' ist ferner das einstellbare Zeitglied 76 direkt nachgeordnet Der Ausgang des selektiven Zeitgliedes 94 ist über einen Impulssperrerer 96 und eine Anpaßstufe 53 mit dem Impulsgeber 51 für die Steuerung des Thyristorstellglie des 5 verbunden und es ist der Ausgang diese Impulsssperrers noch über ein lang verzögernde Zeitglied 83 an ein Relais 21' geschaltet. Das Zeitgliec 83 dient zur Unterscheidung eines Dauerkurzschlusse von einem Stehlichtbogen und hat zu diesem Zweck eine Verzögerung von beispielsweise 5 Sekunden. Nach dem Auftreten eines Dauerkurzschlusses im Elektroab scheider wird daher durch den Ausgang des Schmitt Triggers Tr über den lmpulssperrer 96 das Relais 21 erregt und die Anlage mittels des Schützes 2 abgeschaltet.

Dem selektiven Zcitglied 94 schließlich ist an Ausgang ferner das einstellbare Zeitglied 76 direk nachgeordnet. Das Spcrrsignal des Triggers Tr zun lmpulssperrer % wird zur Unterscheidung eine

wi Stchlichibogens oder eines Daucrkurzschlusses vot einem Wischer durch das selektive Zeitglied 9< genügend lange (z. B. 50 ms) verzögert. Beim Auftretei eines Stchlichtbogcns oder eines Dauerkurzschlusse wird durch den Ausgang des Schmitt-Triggers Tr dii

ii- Impulssperrung über 96 ausgelöst und die Anstcucrunj des Thyristorstellgliedcs 5 somit unterbrochen. Aucl das einstellbare Zcitglied 76 ist am Ausgang über cinei zweiten lmpulssperrer 77 und die Anpaßstufe 53 mi

dem Impulsgeber 51 für die Steuerung des Thyristorstellgliedes 5 verbunden. Hierdurch kann schon beim Auftreten eines Wischers im Elektroabscheider durch das Sperrsignal des Triggers Treine Unterbrechung der Anssteuerung des Stellgliedes 5 mittels des zweiten Impulssperrers 77 herbeigeführt werden, und es kann die Unterbrechungszeit mit Hilfe des Zeitgliedes 76 in drei Stufen 1,2,3 eingestellt werden.

Dem Blockschaltbild der F i g. 1 ist zu entnehmen, daß der Sollwertgeber 6 insgesamt vier Eingänge und einen auf den Impulsgeber 51 führenden Ausgang hat. Von den vier Eingängen steht einer mit dem oben erwähnten monostabilen Multivibrator 74 über das Stellglied 75, mit dem die Größe der Spannungsabsenkung der Sollspannung vorgegeben werden kann, in Verbindung. An einem weiteren Eingang ist der Sollwertgeber 6 mit einem Stellglied 64 zur Vorgabe der Steilheit des Wiederaüstiegs der Sollspannung beim Auftreten eines Wischers und mit dem oben erwähnten elektronischen Schalter 79 verbunden. An einem dritten Eingang ist er » mit einem Schalt- und Stellpotentiometer 63 zur Einstellung der Sollspannung von Hand verbunden, das beim Umschalten von Automatik auf Handbetrieb an den Sollwertgeber 6 unabhängig von der Stellung seines Abgriffes angeschaltet wird. Die gewählte Spannung bleibt dann unabhängig von auftretenden Wischern erhalten. An dem vierten Eingang liegt ein Netzteil 61 für die Stromversorgung des Sollwertgebers aus der Wechselstromquelle 2. Bei zu großem Abscheiderstrom kommt ein Signal zur Strombegrenzung am ersten » Eingang zur Einwirkung, das von dem statischen Stromerfassungsglied 81 ausgeht und über ein Begrenzungsstellglied 93 zugeführt wird. Mit Hilfe des Stellgliedes 93 ist eine Begrenzung des Abscheiderstromes zwischen 30% und 100% des Abscheidernennstromes einstellbar. Dem Impulsgeber 51 für die Ansteuerung des Thyristorstellgliedes 5 ist ein Impulsverstärker 52 nachgeordnet, der mit einer beim Anschalten der Stromquelle 2 die Ansteuerung blockierenden Anlaufsperre 54 versehen ist, deren Wirkungsdauer von einem Zeitglied 55 abhängig ist.

Im folgenden werden Wirkungsweise und Betriebseigenschaften der beschriebenen Steuer- und Regeleinrichtung erläutert.

Beim Anschalten der Anlage an die Wechselstromquelle 2 durch Schließen des Schaltschützes 21 wird die Anlaufsperre 54 wirksam gemacht. Es werden dadurch die Zündstromkreise der Thyristoren des Stellgliedes 5 eine kurze Zeit lang, die durch das Zeitglied 55 bestimmt ist, blockiert, so daß durch Störimpulse, die beim Anschalten entstehen können, die Thyristoren nicht gezündet werden. Bei angeschalteter Anlage, jedoch noch sperrendem Stellglied 5, erhält der Abscheider 1 über den Widerstand 5' eine Gleichspannung U₀, die niedriger ist als die Abscheiderspannung Ua im Betrieb der Anlage, jedoch höher ist als das Spannungsniveau Un des statischen Spannungsdiskriminators 91, oberhalb dem der Schmitt-Trigger Tr nicht umgesteuert wird (vergleiche Fig. 2, Diagramme b) bis d)). Sodann wird durch das Zeitglied 55 die Anlaufsperre 54 unwirksam gemacht, und die Thyristoren des Stellgliedes 5 werden nun durch den Impulsgeber 51 über den Impulsverstärker 52 angesteuert. In bekannter Weise — wie folgt — wird nun mittels des Stellgliedes die Abscheiderspannung Ua nach dem vorgegebenen zeitlichen Verlauf der Sollspannung {/„,//des Sollwertgebers 6 zunächst linear und schnell hochgefahren. Die Stromversorgung des Sollwertgebers wird beim Schließen des Schaltschützes 21 mit eingeschaltet. Durch die Schaltstufe 62 des Sollwertgebers wird der Schnellanstieg der Sollspannung auf linearen Langsamanstieg umgeschaltet, sobald der Abscheidstrom Ia, der mittels des statischen Stromdiskriminators 91 erfaßt wird, z. B. 30% seines Nennwertes erreicht hat. Die Abscheiderspannung wird dann bis zum Auftreten des ersten Wischers linear und langsam weiter hochgeregelt Tritt ein Wischer auf, so bricht die Abscheiderspannung zuerst sehr steil, dann langsam ab. Bei jedem Steilabbruch wird durch das Differenzierglied 72 der Trigger Tr mit einem Impuls angesteuert und durch den Trigger-Ausgang die beiden monostabilen Multivibratoren 74 und 74' angestoßen und das selektive Zeitglied 94 in Gang gesetzt.

Ist beim einstellbaren Zeitglied 76 die Stufe 1 eingestellt, dann wird die Abscheiderspannung durch den Sollwertgeber beim Auftreten von Wischern in bekannter Weise sägezahnförmig den Schwankungen der Überschlagsgrenze O nachgeregelt und dabei die Anzahl der Wischer pro Minute konstant geregelt. Durch die beschriebene Einrichtung kann diese Wischeranzahl durch die Stellglieder 75 und 64, je nach dem, wie der verwendete Elektroabscheider 1 beschaffen ist, so groß gewählt werden, daß dabei optimaler Abscheiderbetrieb ermöglicht wird. Das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators oder der Kippstufe 74 wird durch das Stellglied 75 in der Größe verändert und steuert im Sollwertgeber 6 die Entladung des Führungskondensators und somit die Spannungsabsenkung AU der Sollspannung. Andererseits ist das Stellglied 64 mit dem Ladestromkreis des Führungskondensators verbunden, welches Stellglied zwei gegeneinander geschaltete Konstantstromgeber enthält, mit denen zwei konstante Gleichströme so genau einstellbar sind, daß hierdurch auch konstante kleine Differenzströme zum Laden des Führungskondensators nach einer Spannungsabsenkung erzeugt werden können, um eine geringe Wiederansteigsgeschwindigkeit der Sollspannung zu erzielen. Diese Vorgänge sind im Diagramm a) der F i g. 2 durch den Verlauf LWMdargestellt.

1st das einstellbare Zeitglied 76 auf die Stufe 2 eingestellt, dann wird über das Zeitglied der Ausgang des Triggers Tr auf den Impulssperrer 77 geschaltet. Die Sperrzeit durch das Zeitglied 76 beträgt in der Stufe 2 z. B. 2 ms. Dies hat zur Folge, daß beim Auftreten eines Wischers die Steuerspannung für das Seliglied 5 durch den Impulssperrer 77 für diese Zeit unterbrochen wird. Gleichzeitig wird durch den Multivibrator 74 über das Stellglied 75 die Sollspannung wie vorgegeben abgesenkt. Nach 2 ms wird das Stellglied 5 wieder angesteuert und es steigt die Steuerspannung von U₀ aus in etwa 50 ms auf den Absenkwert U,' an und dann entsprechend der Sollspannung langsam weiter an. Der Vorgang ist im Diagramm b) der F i g. 2 durch den Verlauf l/^dargestellt.

Wenn das einstellbare Zeitglied auf die Stufe 3 eingestellt ist, wird beim Auftreten eines Wischers ir gleicher Weise die Steuerspannung des Stellgliedes 5 etwa 20 ms lang unterbrochen. Der Hochlauf erfolgt wie bei der Einstellung auf Stufe 2. Hierbei ist der Ausgang des Multivibrators 74' über das Zcitglicd 76 an der Impulssperrer 77 geschaltet. Der entsprechende Vor gang ist im Diagramm c) der F i g. 2 durch den Verlau Ua(i) dargestellt. Es erfolgt bei den drei vorangehenc beschriebenen Vorgängen jedesmal eine Absenkung der Abscheiderspannung und des Abscheidcrstromes Sie ermöglichen schonenden optimalen Abschcidurbc

trieb mit speziellen, für die chemische Industrie geschaffenen Elektroabscheider^

Im Diagramm d) der F i g. 2 sind durch Verlauf U_A(t) die Vorgänge beim Auftreten eines Stehlichtbogens dargestellt. Ein solcher hat den Zusammenbruch der Abscheiderspannung auf die Lichtbogenbrennspannung VBr zur Folge. Dabei wird das Niveau Un des Diskriminator 91 unterschritten und wiederum der Schmitt-Trigger Tr umgesteuert. Die Multivibratoren oder Kippstufen 74, 74' werden auch hierdurch angestoßen und das selektive Zeitglied 94 in Gang gesetzt. Von den Multivibratoren ausgehend wird ferner, je nach Einstellung des Zeitgliedes 76, wie oben beschrieben, die Sollspannung abgesenkt oder die Ansteuerung des Stellgliedes 5 kurzzeitig unterbrochen. Der brennende Lichtbogen verhindert jedoch den Wiederanstieg der Abscheiderspannung. Durch den Trigger Tr wird außerdem nach Ablauf des selektiven Zeitgliedes 94 die Stellgliedansteuerung mit Hilfe des Impulssperrers 96 so lange unterbrochen als der

Lichtbogen brennt. Der Lichtbogen wird etwa 50 ms nach dem Entstehen gelöscht. Nach dieser Zeitdauer wird das selektive Zeitglied 94 bemessen. Bei Lichtbogenlöschung wird die Impulssperrung aufgehoben und es beginnt der Wiederanstieg der Abscheiderspannung entsprechend Diagramm d).

Der gleiche Eingriff spielt sich beim Auftreten eines Dauerkurzschlusses ab. Hierbei wird durch den Trigger Trdie Impulssperrung mittels 96 und die Unterbrechung der Ansteuerung nicht aufgehoben. Wenn dieser Zustand langer als 5 s andauert, was mit Hilfe des durch den Trigger Tr in Gang gesetzten Zeitgliedes 83 festgestellt wird, dann spricht das Relais 21' an und öffnet das Schaltschütz 21 (Kurzschlußabschaltung). Ist beim Wiederanschalten der Anlage der Kurzschluß im Abscheider 1 noch vorhanden, dann bleibt die Ansteuerung des Stellgliedes 5 unterbrochen. Nach 5 s wird dann jedoch erneut eine Kurzschlußabschaltung herbeigeführt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steuer- und Regeleinrichtung für eine Anlage zum Abscheiden von Aerosolen mit einem Elektroabscheider, zur Erfassung von Spannungsüberschlägen "iowie zur Erfassung und Löschung von Stehlichtbögen und zur Erfassung von Dauerkurzschlüssen im Elektroabscheider und dann Abschaltung der Anlage, mit einem im Nebenschluß des Elektroabscheiders liegenden Spannungsteiler und einem im Abscheiderstromkreis liegenden Shunt zur Erfassung des Abscheiderstromes, bei welcher Einrichtung die Abscheiderspannung mittels eines Hochspannungstransformators und eines Hochspannungsgleichrichters erzeugt wird und nach ^ls einem mittels eines Sollwertgebers mit über eine stromabhängig gesteuerte Schaltstufe geladenem Führungskondensator vorgegebenen zeitlichen Verlauf durch ein mit Phasenanschnitt der Primärwechselspannung gesteuertes Thyristorstellglied oder durch einen Transduktor beim Einschalten der Anlage zunächst linear und schnell bis in die Nähe der Überschlaggrenze ansteigend und sodann weiterhin linear und langsam ansteigend veränderbar ist und beim Auftreten von Spannungsüberschlägen (Wischer) im Elektroabscheider jedesmal abgesenkt wird und durch Vorgabe der Größe der Absenkung und des Wiederanstieges eine für jeweils optimalen Abscheidebetrieb wählbare Wischeranzahl pro Zeiteinheit erzielbar ist und konstant geregelt wird, gekennzeichnet durch einen im Hochspannungsgleichrichter (4) eingebauten ohmschen Spannungsteiler (7) zur Erfassung von Wischern und von Stehlichtbogen sowie von Dauerlkurzschlüssen, und durch einen beim Auftreten von Stehlichtbögen und von Dauerkurzschlüssen über einen statischen Spannungsdiskriminator (91) angesteuerten und über einen Impulssperrer (96) die Steuerung eines Thyristorstellgliedes (5), dem wie an sich bekannt ein Widerstand parallel geschaltet ist, *<> unterbrechenden und ein selektives Zeitmeßglied (94) in Lauf setzenden Schmitt-Trigger (Tr), sowie auch dadurch, daß dem Impulssperrer (96) außerdem ein Zeitglied (83) für die Kurzschlußabschaltung nachgeschaltet ist und daß der Schmitt-Trigger ferner vom Abgriff des Spannungsteilers (7) auch über ein das Auftreten von Wischern dynamisch erfassenden Differenzierglied (72) ansteuerbar ist und zur zeitlichen Steuerung der Spannungsabsenkung über einen ersten monostabilen Multivibrator so (74) und ein Stellglied (75), mit dem die Größe der Spannlingabsenkung vorgegeben wird, in den Sollwertgeber (6) eingreift.

2. Steuer- und Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmitt-Trigger (Tr) auch beim Auftreten von Wischern im Elektroabscheider (1) wahlweise direkt oder mittels eines zweiten monostabilen Multivibrators (74') über ein einstellbares Zeitglied (76) und einen hierdurch gesteuerten Impulssperrer (77) in die Steuerung eines Thyristorstellgliedes (5) oder eines Transduktors zur Unterbrechung derselben eingreift und daß die Un terbrechungszeit mit Hilfe des Zeitgliedes (76) einstellbar ist.

3. Steuer- und Regeleinrichtung nach Anspruch 1, b5 dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber (6) mit einem Stellglied (64) zur Vorgabe der Steilheit des Wiederanstieges der Sollspannung beim Auftreten von Wischern im Elektroabscheider(l) versehen ist, das zwei gegeneinander geschaltete Konstantstromgeber enthält, die zur Erzeugung kleiner Differenzströme ausgeführt sind.

4. Steuer- und Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Shunt (8) und dem Sollwertgeber (6) ein statisches Stromerfassungsglied (81) und ein Stellglied (93) für die Begrenzung des Abscheiderstromes ?:wischen 30 und 100% des Nennstromes angeordnet ist.

5. Steuer- und Regeleinrichtung nach Anspruch 1, mit einer Einrichtung, mit der die Umschaltung von Schnell- zu Langsamanstieg der Abscheiderspannung durch den dabei im Elektroabscheider zuerst auftretenden Wischer auslösbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem zweiten Zeitglied (76) verbundene Ausgang des zweiten monostabilen Multivibrators (74') außerdem noch über einen Entkopplungswiderstand (78) und einen gesteuerten elektronischen Schalter (79) mit der stromabhängig gesteuerten Schaltstufe (62) des Sollwertgebers verbunden ist.

6. Steuer- und Regeleinrichtung nach Anspruch 1 bis 5 für eine Abscheideranlage, bei der zwischen dem Spannungsteiler und dem Eingang der Einrichtung lange Erfassungsleitungen verwendet sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem Spannungsteiler (7) ein Impedanzwandler (71) direkt nachgeordnet ist.